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C++STL priority_queue 学习

2013年09月04日 ⁄ 综合 ⁄ 共 3749字 ⁄ 字号 评论关闭

C++STL priority_queue 学习

本文来源自网上摘抄,故学习记录于此。

 

包含priority_queue 的头文件是 <queue>

 

priority_queue类的主要成员:

priority_queue();    //默认构造函数,生成一个空的排序队列

priority_queue(const queue&);    //拷贝构造函数

priority_queue& operator=(const priority_queue &);    //赋值运算符重载

priority_queue 的私有成员:

value_type;   //priority_queue中存放的对象类型,它和priority_queue中的T类型相同

priority_queue(const Compare& comp);    //构造生成一个空的priority_queue对象,使用comp作为priority_queue的comparison

priority_queue(const value_type* first, const value_type* last);    //带有两个参数的构造 函数,使用默认的Comparison作为第三个参数

size_type;    //正整数类型,和Sequence::size_type类型一样。

bool empty() const;    //判断优先级队列是否为空,为空返回true,否则返回false

size_type size() const;    //返回优先级队列中的元素个数

const value_type& top() const();    //返回优先级队列中第一个元素的参考值。

void push(const value_type& x);    //把元素x插入到优先级队列的尾部,队列的长度加1

void pop();    //删除优先级队列的第一个值,前提是队列非空,删除后队列长度减1

 

priority_queue<Type, Container, Functional>

 如果我们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。(这点由上面的程序可以看出)

Parameter

Description

Default

T

The type of object stored in the priority queue.

 

Sequence

The type of the underlying container used to implement the priority queue.

vector<T>

Compare

The comparison function used to determine whether one element is smaller than

another element. If Comparex,y) is true, then x is smaller than y. The element

returned by Q.top) is the largest element in the priority queue. That is, it has the

 property that, for every other element x in the priority queue, Compare(Q.top(), x) is false.

less<T>

 

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:

 

#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;
}
};
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();
}
return EXIT_SUCCESS;
}

其实就三种用法

第一种,直接使用默认的。

它的模板声明带有三个参数,priority_queue<Type, Container, Functional>
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。
看例子


priority_queue<int> qi;

    int a[len] = {3,5,9,6,2};

    priority_queue<int> qi;
    for(i = 0; i < len; i++)
        qi.push(a[i]);

    for(i = 0; i < len; i++)
    {
        cout<<qi.top()<<" ";
        qi.pop();
    }

通过<操作符可知在整数中元素大的优先级高。
故例子中输出结果为:9 6 5 3 2

第二种:

第二种方法:
在示例1中,如果我们要把元素从小到大输出怎么办呢?
这时我们可以传入一个比较函数,使用functional.h函数对象作为比较函数。

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
priority_queue<int, vector<int>, greater<int> >qi2;

对于自定义类型,则必须自己重载 operator< 或者自己写仿函数

#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; 
}

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;
}

 

或者这样定义也是能达到效果的:

struct Node{
    int x, y;
    Node( int a= 0, int b= 0 ):
        x(a), y(b) {}

    friend operator<( Node a, Node b ){
    if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;
    return a.x> b.x;

    }
};

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

例子:

#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; }
};

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;
}

还有一点要注意的是priority_queue中的三个参数,后两个可以省去,因为有默认参数,不过如果,有第三个参数的话,必定要写第二个参数。



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