C++STL priority_queue 學習

毋意，毋必，毋固，毋我。 言必行，行必果。

C++STL priority_queue 學習

本文來源自網上摘抄，故學習記錄於此。

 

包含priority_queue 的標頭檔是 <queue>

 

priority_queue類的主要成員：

priority_queue();    //預設建構函式，產生一個空的排序隊列

priority_queue(const queue&);    //拷貝建構函式

priority_queue& operator=(const priority_queue &);    //賦值運算子多載

priority_queue 的私人成員：

value_type;   //priority_queue中存放的物件類型，它和priority_queue中的T類型相同

priority_queue(const Compare& comp);    //構造產生一個空的priority_queue對象，使用comp作為priority_queue的comparison

priority_queue(const value_type* first, const value_type* last);    //帶有兩個參數的構造 函數，使用預設的Comparison作為第三個參數

size_type;    //正整數類型，和Sequence::size_type類型一樣。

bool empty() const;    //判斷優先順序隊列是否為空白，為空白返回true，否則返回false

size_type size() const;    //返回優先順序隊列中的元素個數

const value_type& top() const();    //返回優先順序隊列中第一個元素的參考值。

void push(const value_type& x);    //把元素x插入到優先順序隊列的尾部，隊列的長度加1

void pop();    //刪除優先順序隊列的第一個值，前提是隊列非空，刪除後隊列長度減1

 

priority_queue<Type, Container, Functional>

 如果我們把後面倆個參數預設的話，優先隊列就是大頂堆，隊頭元素最大。（這點由上面的程式可以看出）

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>

 

自訂類型重載 operator< 後，聲明對象時就可以只帶一個模板參數。

但此時不能像基本類型這樣聲明

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

原因是 greater<Node> 沒有定義，如果想用這種方法定義

則可以按如下方式:

 

#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;
}
其實就三種用法
第一種，直接使用預設的。
它的模板聲明帶有三個參數，priority_queue<Type, Container, Functional>
Type 為資料類型， Container 為儲存資料的容器，Functional 為元素比較方式。
Container 必須是用數組實現的容器，比如 vector, deque 但不能用 list.
STL裡面預設用的是 vector. 比較方式預設用 operator< , 所以如果你把後面倆個
參數預設的話，優先隊列就是大頂堆，隊頭元素最大。
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();
    }
通過<操作符可知在整數中元素大的優先順序高。
故例子中輸出結果為：9 6 5 3 2
第二種：
第二種方法：
在樣本1中，如果我們要把元素從小到大輸出怎麼辦呢？
這時我們可以傳入一個比較函數，使用functional.h函數對象作為比較函數。
如果要用到小頂堆，則一般要把模板的三個參數都帶進去。
STL裡面定義了一個仿函數 greater<>，對於基本類型可以用這個仿函式宣告小頂堆
priority_queue<int, vector<int>, greater<int> >qi2;
對於自訂類型，則必須自己重載 operator< 或者自己寫仿函數
#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;
}
 
或者這樣定義也是能達到效果的：
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;
    }
};
自訂類型重載 operator< 後，聲明對象時就可以只帶一個模板參數。
但此時不能像基本類型這樣聲明
priority_queue<Node, vector<Node>, greater<Node> >;
原因是 greater<Node> 沒有定義，如果想用這種方法定義
則可以按如下方式
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;
}
還有一點要注意的是priority_queue中的三個參數，後兩個可以省去，因為有預設參數，不過如果，有第三個參數的話，必定要寫第二個參數。