c++优先队列用法详解


本文摘自PHP中文网,作者藏色散人,侵删。

c++优先队列用法详解

优先队列也是队列这种数据结构的一种。它的操作不仅局限于队列的先进先出,可以按逻辑(按最大值或者最小值等出队列)。

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普通的队列是一种先进先出的数据结构,元素在队列尾追加,而从队列头删除。

在优先队列中,元素被赋予优先级。当访问元素时,具有最高优先级的元素最先删除。优先队列具有最高级先出 (first in, largest out)的行为特征。

首先要包含头文件#include<queue>, 他和queue不同的就在于我们可以自定义其中数据的优先级, 让优先级高的排在队列前面,优先出队。

优先队列具有队列的所有特性,包括队列的基本操作,只是在这基础上添加了内部的一个排序,它本质是一个堆实现的。

和队列基本操作相同:

top 访问队头元素

empty 队列是否为空

size 返回队列内元素个数

push 插入元素到队尾 (并排序)

emplace 原地构造一个元素并插入队列

pop 弹出队头元素

swap 交换内容

定义:priority_queue<Type, Container, Functional>

Type 就是数据类型,Container 就是容器类型(Container必须是用数组实现的容器,比如vector,deque等等,但不能用 list。STL里面默认用的是vector),Functional 就是比较的方式。

当需要用自定义的数据类型时才需要传入这三个参数,使用基本数据类型时,只需要传入数据类型,默认是大顶堆。

一般是:

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//升序队列

priority_queue <int,vector<int>,greater<int> > q;

//降序队列

priority_queue <int,vector<int>,less<int> >q;

 

//greater和less是std实现的两个仿函数(就是使一个类的使用看上去像一个函数。其实现就是类中实现一个operator(),这个类就有了类似函数的行为,就是一个仿函数类了)

1、基本类型优先队列的例子:

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#include<iostream>

#include <queue>

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<int, vector<int>, less<int> > a;

     

    //      这里一定要有空格,不然成了右移运算符↓↓

    priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > c;  //这样就是小顶堆

    priority_queue<string> b;

 

    for (int i = 0; i < 5; i++)

    {

        a.push(i);

        c.push(i);

    }

    while (!a.empty())

    {

        cout << a.top() << ' ';

        a.pop();

    }

    cout << endl;

 

    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;

}

运行结果:

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4 3 2 1 0

0 1 2 3 4

cbd abcd abc

请按任意键继续. . .

2、用pair做优先队列元素的例子:

规则:pair的比较,先比较第一个元素,第一个相等比较第二个。

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#include <iostream>

#include <queue>

#include <vector>

using namespace std;

int main()

{

    priority_queue<pair<int, int> > a;

    pair<int, int> b(1, 2);

    pair<int, int> c(1, 3);

    pair<int, int> d(2, 5);

    a.push(d);

    a.push(c);

    a.push(b);

    while (!a.empty())

    {

        cout << a.top().first << ' ' << a.top().second << '\n';

        a.pop();

    }

}

运行结果:

1

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2 5

1 3

1 2

请按任意键继续. . .

3、用自定义类型做优先队列元素的例子

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#include <iostream>

#include <queue>

using namespace std;

 

//方法1

struct tmp1 //运算符重载<

{

    int x;

    tmp1(int a) {x = a;}

    bool operator<(const tmp1& a) const

    {

        return x < a.x; //大顶堆

    }

};

 

//方法2

struct tmp2 //重写仿函数

{

    bool operator() (tmp1 a, tmp1 b)

    {

        return a.x < b.x; //大顶堆

    }

};

 

int main()

{

    tmp1 a(1);

    tmp1 b(2);

    tmp1 c(3);

    priority_queue<tmp1> d;

    d.push(b);

    d.push(c);

    d.push(a);

    while (!d.empty())

    {

        cout << d.top().x << '\n';

        d.pop();

    }

    cout << endl;

 

    priority_queue<tmp1, vector<tmp1>, tmp2> f;

    f.push(b);

    f.push(c);

    f.push(a);

    while (!f.empty())

    {

        cout << f.top().x << '\n';

        f.pop();

    }

}

运行结果:

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2

1

请按任意键继续. . .

以上就是c++优先队列用法详解的详细内容!

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