优先队列

STL之priority_queue【转】

 

STL之优先队列

原本以为priority_queue很简单，才知道原来懂的只是最简单的形式。

头文件：#include<queue>

优先队列，也就是原来我们学过的堆，按照自己定义的优先级出队时。默认情况下底层是以Vector实现的heap。

既然是队列，也就只有入队、出队、判空、大小的操作，并不具备查找功能。

函数列表：
empty() 如果优先队列为空，则返回真 
pop() 删除第一个元素 
push() 加入一个元素 
size() 返回优先队列中拥有的元素的个数 
top() 返回优先队列中有最高优先级的元素

用途就不用多说了吧，例如Huffman编码、分支限界、A*启发式都需要用到优先队列存放信息。

来看最常用的几个功能，了解一下其中的知识点：

一：最基本的功能

#include<iostream>

#include<queue>

using namespace std;

int main()

{

    priority_queue<int> Q;

    Q.push(2);

    Q.push(5);

    Q.push(3);

    while(!Q.empty())

    {

           cout<<Q.top()<<endl;

           Q.pop();

    }  

    system("pause");

    return 0;

}

  

优先队列最基本的功能就是出队时不是按照先进先出的规则，而是按照队列中优先级顺序出队。

知识点：1、一般存放实型类型，可比较大小

2、默认情况下底层以Vector实现

3、默认情况下是大顶堆，也就是大者优先级高，后面可以自定义优先级比较规则

二：次基本的功能

#include<iostream>

#include<queue>

using namespace std;

int main()

{

    int a[5]={3,4,5,2,1};

    priority_queue<int> Q(a,a+5);

    while(!Q.empty())

    {

           cout<<Q.top()<<endl;

           Q.pop();

    }  

    system("pause");

    return 0;

}

可以将一个存放实型类型的数据结构转化为优先队列，这里跟优先队列的构造函数相关。

上面那个默认构造一个空的优先队列，什么都使用默认的。

而这里使用的是

Priority_queue(InputIterator first,InputIterator last)

我理解的就是给出了一个容器的开口和结尾，然后把这个容器内容拷贝到底层实现(默认vector)中去构造出优先队列。这里也使用了一个默认的比较函数，也是默认大顶堆

三 应该掌握的功能:

 

#include<iostream>

#include<queue>

using namespace std;

 

typedef pair<long,int> Node;

 

priority_queue< Node,vector< Node >,greater< Node > > Q;

 

 

这个里面定义了一个制定存放元素(Node),底层实现以vector实现（第二个参数）,优先级为小顶堆(第三个参数)。

前两个参数没什么说的，很好理解，其中第三个参数，默认有三写法：

小顶堆：greater<TYPE>

大顶堆：less<TYPE>

如果想自定义优先级而TYPE不是基本类型，而是复杂类型，例如结构体、类对象，则必须重载其中的operator()，见下面的例子。

 

 

 

例子：

#include<iostream>

#include<queue>

using namespace std;

 

//模拟存放节点信息

typedef struct

{

int a;

int b;      

}Node;

//自定义优先级类型

struct cmp///定义比较函数，也就是优先队列的优先级
{
    bool operator  ()(int x, int y)
    {
        return x > y;///这个优先级是按照由小到大排列的，默认是从大到小排列的；
    }
};

int main()

{

    //初始化

   int n;

   cin>>n;

   Node *arr=new Node[n];

   for(int i=0;i<n;i++)

   {

          cin>>arr[i].a>>arr[i].b;       

   }

   //定义优先队列 ，自定义优先级,跟Qsort里面自定义相似

   priority_queue<Node,vector<Node>,cmp> Q(arr,arr+n);

   while(!Q.empty())

   {

         Node n=Q.top();

         cout<<n.a<<" "<<n.b<<endl;

         Q.pop();             

   }

    system("pause");

    return 0;

}