STL源码—priority_queue

priority_queue 优先级队列是一个拥有权值概念的单向队列queue，在这个队列中，所有元素是按优先级排列的（也可以认为queue是个按进入队列的先后做为优先级的优先级队列——先进入队列的元素优先权要高于后进入队列的元素）。在计算机操作系统中，优先级队列的使用是相当频繁的，进线程调度都会用到。在STL的具体实现中，priority_queue也是以别的容器作为底部结构，再根据堆的处理规则来调整元素之间的位置。

priority_queue主要是利用max_heap实现的

如果有自己需要的比较原则，那么应该自己写了比较函数，然后再创建优先队列的时候作为参数进行传入
priority_queue函数列表

函数	描述 by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows )
构造析构
priority_queue <Elem> c	创建一个空的queue 。 注：priority_queue构造函数有7个版本，请查阅MSDN
数据访问与增减
c.top()	返回队列头部数据
c.push(elem)	在队列尾部增加elem数据
c.pop()	队列头部数据出队
其它操作
c.empty()	判断队列是否为空
c.size()	返回队列中数据的个数

可以看出priority_queue的函数列表与栈stack的函数列表是相同的。

VS2008中priority_queue 优先级队列的源代码

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//VS2008中 priority_queue的定义 MoreWindows整理( http://blog.csdn.net/MoreWindows )

template<class _Ty, class _Container = vector<_Ty>, class _Pr = less<typename _Container::value_type> > //默认以vector为容器的

class priority_queue

{ // priority queue implemented with a _Container

public:

typedef _Container container_type;

typedef typename _Container::value_type value_type;

typedef typename _Container::size_type size_type;

typedef typename _Container::reference reference;

typedef typename _Container::const_reference const_reference;



priority_queue() : c(), comp()

{ // construct with empty container, default comparator

}



explicit priority_queue(const _Pr& _Pred) : c(), comp(_Pred)

{ // construct with empty container, specified comparator

}



priority_queue(const _Pr& _Pred, const _Container& _Cont) : c(_Cont), comp(_Pred)

{ // construct by copying specified container, comparator

make_heap(c.begin(), c.end(), comp);

}



template<class _Iter>

priority_queue(_Iter _First, _Iter _Last) : c(_First, _Last), comp()

{ // construct by copying [_First, _Last), default comparator

make_heap(c.begin(), c.end(), comp);

}



template<class _Iter>

priority_queue(_Iter _First, _Iter _Last, const _Pr& _Pred) : c(_First, _Last), comp(_Pred)

{ // construct by copying [_First, _Last), specified comparator

make_heap(c.begin(), c.end(), comp);

}



template<class _Iter>

priority_queue(_Iter _First, _Iter _Last, const _Pr& _Pred, const _Container& _Cont) : c(_Cont), comp(_Pred)

{ // construct by copying [_First, _Last), container, and comparator

c.insert(c.end(), _First, _Last);

make_heap(c.begin(), c.end(), comp);

}



bool empty() const

{ // test if queue is empty

return (c.empty());

}



size_type size() const

{ // return length of queue

return (c.size());

}



const_reference top() const

{ // return highest-priority element

return (c.front());

}



reference top()

{ // return mutable highest-priority element (retained)

return (c.front());

}



void push(const value_type& _Pred)

{ // insert value in priority order

c.push_back(_Pred);

push_heap(c.begin(), c.end(), comp);

}



void pop()

{ // erase highest-priority element

pop_heap(c.begin(), c.end(), comp);

c.pop_back();

}



protected:

_Container c; // the underlying container

_Pr comp; // the comparator functor

};

下面先给出优级先级队列的使用范例。

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//优先级队列 priority_queue by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows )

// 支持 empty() size() top() push() pop() 与stack的操作函数全部一样

//by MoreWindows

#include <queue>

#include <list>

#include <cstdio>

using namespace std;

int main()

{

//优先级队列默认是使用vector作容器。

priority_queue<int> a;

priority_queue<int, list<int>> b; //可以这样声明，但无法使用

int i;

//压入数据

for (i = 0; i < 10; i++)

{

a.push(i * 2 - 5);

//b.push(i); //编译错误

}

//优先级队列的大小

printf("%d\n", a.size());

//取优先级队列数据并将数据移出队列

while (!a.empty())

{

printf("%d ", a.top());

a.pop();

}

putchar('\n');

return 0;

}

下面程序是针对结构体的，对数据的比较是通过对结构体重载operator()。

程序功能是模拟排队过程，每人有姓名和优先级，优先级相同则比较姓名，开始有5个人进入队列，然后队头2个人出队，再有3个人进入队列，最后所有人都依次出队，程序会输出离开队伍的顺序。

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//by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows )

#include <queue>

#include <cstring>

#include <cstdio>

using namespace std;

//结构体

struct Node

{

char szName[20];

int priority;

Node(int nri, char *pszName)

{

strcpy(szName, pszName);

priority = nri;

}

};

//结构体的比较方法 改写operator()

//<结构体比较的原则

struct NodeCmp

{

bool operator()(const Node &na, const Node &nb)

{

if (na.priority != nb.priority)

return na.priority <= nb.priority;

else

return strcmp(na.szName, nb.szName) > 0;

}

};

void PrintfNode(Node &na)

{

printf("%s %d\n", na.szName, na.priority);

}

int main()

{

//优先级队列默认是使用vector作容器，底层数据结构为堆。

priority_queue<Node, vector<Node>, NodeCmp> a;



//有5个人进入队列

a.push(Node(5, "小谭"));

a.push(Node(3, "小刘"));

a.push(Node(1, "小涛"));

a.push(Node(5, "小王"));



//队头的2个人出队

PrintfNode(a.top());

a.pop();

PrintfNode(a.top());

a.pop();

printf("--------------------\n");



//再进入3个人

a.push(Node(2, "小白"));

a.push(Node(2, "小强"));

a.push(Node(3, "小新"));



//所有人都依次出队

while (!a.empty())

{

PrintfNode(a.top());

a.pop();

}



return 0;

}