数据结构——优先队列c++详解

优先队列的定义

百度百科定义

优先队列是0个或多个元素的集合,每个元素都有一个优先权或值,对优先队列执行的操作有1) 查找;2) 插入一个新元素;3) 删除.在最小优先队列(min priority queue)中,查找操作用来搜索优先权最小的元素,删除操作用来删除该元素;对于最大优先队列(max priority queue),查找操作用来搜索优先权最大的元素,删除操作用来删除该元素.优先权队列中的元素可以有相同的优先权,查找与删除操作可根据任意优先权进行.

简化一点来说：

优先队列是一种比较重要的数据结构，它是有二项队列编写而成的，可以以O(log n) 的效率查找一个队列中的最大值或者最小值，其中是最大值还是最小值是根据创建的优先队列的性质来决定的。

priority_queue

其实priority_queue就是一个stl的容器。

模板参数 

优先队列有三个参数，其声明形式为：

priority_queue< type, container, function > 名称

后两个是可以省略的，就是按照默认（降序）来的，第一个必须写。

其中：

• type：数据类型；
• container：实现优先队列的底层容器；
• function：元素之间的比较方式；

对于container，要求必须是数组形式实现的容器

在STL中，默认情况下（不加后面两个参数）是以vector为容器，以 operator< 为比较方式，所以在只使用第一个参数时，优先队列默认是一个最大堆，每次输出的堆顶元素是此时堆中的最大元素。

priority_queue成员函数

假设type类型为int，则：

假设type类型为int，则：
bool empty() const
返回值为true，说明队列为空；
int size() const
返回优先队列中元素的数量；
void pop()
删除队列顶部的元素，也即根节点
int top()
返回队列中的顶部元素，但不删除该元素；
void push(int arg)
将元素arg插入到队列之中；

大顶堆与小顶堆

大顶堆（降序）

//构造一个空的优先队列（此优先队列默认为大顶堆）
priority_queue<int> big_heap;   
 
//另一种构建大顶堆的方法
priority_queue<int,vector<int>,less<int> > big_heap2;   

小顶堆（升序）

//构造一个空的优先队列,此优先队列是一个小顶堆
priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > small_heap;   
 

注意事项

需要注意的是，如果使用less和greater，需要头文件：

#include 

代码案例

#include 
using namespace std;
int main()
{
	//对于基础类型 默认是大顶堆
	priority_queue<int> a;
	//等同于 priority_queue, less > a;
 
	// 这样就是小顶堆
	// 好习惯  >>中间要加空格 
	priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > c;
	priority_queue b;
 
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		a.push(i);
		c.push(i);
	}
 
	// 降序输出
	while (!a.empty())
	{
		cout << a.top() << ' ';
		a.pop();
	}
	cout << endl;
 
	// 升序输出
	while (!c.empty())
	{
		cout << c.top() << ' ';
		c.pop();
	}
	cout << endl;
 
	b.push("abc");
	b.push("abcd");
	b.push("cbd");
	while (!b.empty())
	{
		cout << b.top() << ' ';
		b.pop();
	}
	cout << endl;
	return 0;
}
 

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