C++ STL之priority_queue

Posted 2020-06-09

    STL中的priority_queue(优先队列)是一种会按照自定义的一种方式（数据的优先级）来对队列中的数据进行动态的排序的容器，不同优先级的情况下，top()上永远是最高优先级的数据，其底层采用的是堆结构(默认大顶堆)。注意相同优先级下并没有先进先出，后面的例子中可以看到

   头文件#include<queue>

   标准库默认使用元素类型的<操作符来确定它们之间的优先级关系，数据越大优先级越高，想要改变优先级的界定方式的话需要重载<操作符。

   先看个最简单的：

   

#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;

int main()
{
    priority_queue<int>pq;
    pq.push(5);
    pq.push(4);
    pq.push(3);
    pq.push(4);
    pq.push(8);
    pq.push(2);
    while(!pq.empty())
    {
        cout<<pq.top()<<endl;
        pq.pop();
    }
    return 0;
}

运行结果：

下面再看一个例子：

#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;
struct node
{
    int value;
    int pro;
    friend bool operator <(node n1,node n2)//自定义priority_queue结构中优先级的界定方式
    {
        return n1.pro<n2.pro;
    }
};
int main()
{
    priority_queue<node>pq;
    node temp;

    temp.pro=5;
    temp.value=10;
    pq.push(temp);

    temp.pro=4;
    temp.value=11;
    pq.push(temp);

    temp.pro=3;
    temp.value=7;
    pq.push(temp);

    temp.pro=4;
    temp.value=9;
    pq.push(temp);

    temp.pro=6;
    temp.value=9;
    pq.push(temp);

    temp.pro=4;
    temp.value=5;
    pq.push(temp);

    while(!pq.empty())
    {
        cout<<pq.top().pro<<" "<<pq.top().value<<endl;
        pq.pop();
    }
    return 0;
}

结果：

从这个例子中可以看到，对于相同优先级的三个pro值为4的结构体，输入顺序中value值依次为11，9，5，而输出确实5,11,9，所以相同优先级的情况下并没有先进先出。

如果想把底层改成小顶堆结构，需要重载<就可以了，如下面的例子：

#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;
struct node
{
    int value;
    int pro;
    friend bool operator <(node n1,node n2)//自定义priority_queue结构中优先级的界定方式
    {
        return n1.pro>n2.pro;
    }
};
int main()
{
    priority_queue<node>pq;
    node temp;

    temp.pro=5;
    temp.value=10;
    pq.push(temp);

    temp.pro=4;
    temp.value=11;
    pq.push(temp);

    temp.pro=3;
    temp.value=7;
    pq.push(temp);

    temp.pro=4;
    temp.value=9;
    pq.push(temp);

    temp.pro=6;
    temp.value=9;
    pq.push(temp);

    temp.pro=4;
    temp.value=5;
    pq.push(temp);

    while(!pq.empty())
    {
        cout<<pq.top().pro<<" "<<pq.top().value<<endl;
        pq.pop();
    }
    return 0;
}

结果如下：

最后吐槽一下，priority_queue为什么会是一种queue呢？从它上面我根本没看到队列先进先出的特点。