C++中的priority_queue

STL中的priority_queue实现优先级队列。在优先级队列中，优先级高的元素先出队列。下面我们将介绍priority_queue的具体用法。

priority_queue的模板如下：

template < class T, class Container = vector<T>,

class Compare = less<typename Container::value_type> > class priority_queue;

Where the template parameters have the following meanings:

T: Type of the elements.

Container: Type of the underlying container object used to store and access the elements.

Compare: Comparison class: A class such that the expression comp(a,b), where comp is an object of this class and a and b are elements of the container, returns true if a is to be placed earlier than b in a strict weak ordering operation. This can either be
a class implementing a function call operator or a pointer to a function. This defaults to less<T>, which returns the same as applying the less-than operator (a<b).

The priority_queue object uses this expression when an element is inserted or removed from it (using push or pop, respectively) to grant that the element popped is always the greater in the priority queue.

对于第三个参数来说，只有三种情况。下面将分类阐述。

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。例子如下：

int len = 5, i = 0;
int a[5] = {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：

在上述代码中，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< 。

#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();
}

return 0;
}

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 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。