priority_queue的用法

priority_queue调用 STL里面的 make_heap(), pop_heap(), push_heap() 算法实现，也算是堆的另外一种形式。先写一个用 STL 里面堆算法实现的与真正的STL里面的 priority_queue用法相似的priority_queue， 以加深对 priority_queue 的理解

priority_queue 类内函数概要：

#include <iostream>#include <algorithm>#include <vector> using namespace std; class priority_queue{    private:        vector<int> data;             public:        void push( int t ){             data.push_back(t);             push_heap( data.begin(), data.end());         }                 void pop(){            pop_heap( data.begin(), data.end() );            data.pop_back();        }                 int top() { return data.front(); }        int size() { return data.size(); }        bool empty() { return data.empty(); }};  int main(){    priority_queue test;    test.push( 3 );    test.push( 5 );    test.push( 2 );    test.push( 4 );         while( !test.empty() ){        cout << test.top() << endl;        test.pop(); }             return 0; }

STL里面的 priority_queue 写法与此相似，只是增加了模板及相关的迭代器什么的。 

priority_queue 对于基本类型的使用方法相对简单。他的模板声明带有三个参数:
priority_queue<Type, Container, Functional>
其中Type 为数据类型， Container 为保存数据的容器，Functional 为元素比较方式。
Container 必须是用数组实现的容器，比如 vector, deque 但不能用 list.
STL里面默认用的是 vector. 比较方式默认用 operator< , 所以如果你把后面俩个参数缺省的话，
优先队列就是大顶堆，队头元素最大。

用法1：元素类型为系统类型，无需自定义比较函数，默认为大顶堆

#include <iostream>#include <queue> using namespace std; int main(){    priority_queue<int> q;         for( int i= 0; i< 10; ++i ) q.push( rand() );    while( !q.empty() ){        cout << q.top() << endl;        q.pop();    }         getchar();    return 0;} 如果要用到小顶堆，则一般要把模板的三个参数都带进去。STL里面定义了一个仿函数 greater<>，对于基本类型可以用这个仿函数声明小顶堆 #include <iostream>#include <queue> using namespace std; int main(){    priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > q;         for( int i= 0; i< 10; ++i ) q.push( rand() );    while( !q.empty() ){        cout << q.top() << endl;        q.pop();    }         getchar();    return 0;}

用法2：对于自定义类型，则必须自己重载 operator< 

#include <iostream>#include <queue> using namespace std; struct Node{    int x, y;    Node( int a= 0, int b= 0 ):        x(a), y(b) {}}; bool operator<( Node a, Node b ){    if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;    return a.x> b.x;    //此时为大顶堆} int main(){    priority_queue<Node> q;         for( int i= 0; i< 10; ++i )    q.push( Node( rand(), rand() ) );         while( !q.empty() ){        cout << q.top().x << ' ' << q.top().y << endl;        q.pop();    }         getchar();    return 0;}

自定义类型重载 operator< 后，声明对象时就可以只带一个模板参数。
但此时不能像基本类型这样声明
priority_queue<Node, vector<Node>, greater<Node> >;
原因是 greater<Node> 没有定义，如果想用这种方法定义则可以按如下方式:

注意：

1、运算符重载函数不能是类的成员函数，原因见：http://blog.csdn.net/maverick1990/article/details/37738601

2、此时priority_queue的元素不能是指针，指针不能进行运算符重载，因为已经被系统定义了，若要使元素为指针，见用法3

用法3：对于指针类型，自定义比较类

当然，非指针类型也可以用这种方法

#include <iostream>#include <queue> using namespace std; struct Node{    int x, y;    Node( int a= 0, int b= 0 ):        x(a), y(b) {}}; struct cmp{    bool operator() ( Node a, Node b ){        if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;                 return a.x> b.x; }   //注意，此时为小顶堆！}; int main(){    priority_queue<Node, vector<Node>, cmp> q;         for( int i= 0; i< 10; ++i )    q.push( Node( rand(), rand() ) );         while( !q.empty() ){        cout << q.top().x << ' ' << q.top().y << endl;        q.pop();    }         getchar();    return 0;}   //以上代码实现的是一个小顶堆

注意：

1、struct默认为public，class默认为private，若用class定义比较类，要写public

2、cmp内重载的operator()中，若想实现跟用法2同样的比较方法，符号跟用法2的operator<中相反！这个一定注意，上例中实现的就是一个小顶堆

再给出一个指针元素的例子

/** * Definition for singly-linked list. * struct ListNode { *     int val; *     ListNode *next; *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {} * }; */class cmp{public:    bool operator()(const ListNode *a,const ListNode *b)    {        return a->val>b->val;    }};class Solution {public:    ListNode *mergeKLists(vector<ListNode *> &lists) {        priority_queue<ListNode *,vector<ListNode*>,cmp> qu;                ListNode *head = NULL, *tail = NULL;        for(int i=0; i<lists.size(); i++)        {            if(lists[i])                qu.push(lists[i]);        }                while(!qu.empty())        {            ListNode *now = qu.top();            qu.pop();            if(!tail) head = now;            else tail->next = now;            tail = now;            if(now->next) qu.push(now->next);            now->next = NULL;        }        return head;    }};

这个例子是leetcode-Merge k sorted list