优先队列priority_queue详解

优先队列

引入

优先队列是一种特殊的队列，在学习堆排序的时候就有所了解，点“击”查看。

那么优先队列是什么呢？ 

说白了，就是一种功能强大的队列。如果不太清楚队列，可以看看我这篇博客。

它的功能强大在哪里呢？ 

四个字：自动排序。

优先队列的头文件&&声明

首先，你需要

#include<
4000
;queue>
using namespace std;

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这两个头文件。

其次，一个优先队列声明的基本格式是： 
priority_queue<结构类型> 队列名; 

比如：

priority_queue <int> i;
priority_queue <double> d;

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不过，我们最为常用的是这几种：

priority_queue <node> q;
//node是一个结构体
//结构体里重载了‘<’小于符号
priority_queue <int,vector<int>,greater<int> > q;
//不需要#include<vector>头文件
//注意后面两个“>”不要写在一起，“>>”是右移运算符
priority_queue <int,vector<int>,less<int> >q;

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我们将在下文来讲讲这几种声明方式的不同。

优先队列的基本操作

与队列的基本操作如出一辙。 

如果想要了解请点击这里，看关于队列的介绍。

以一个名为q的优先队列为例。

q.size();//返回q里元素个数
q.empty();//返回q是否为空，空则返回1，否则返回0
q.push(k);//在q的末尾插入k
q.pop();//删掉q的第一个元素
q.top();//返回q的第一个元素
q.back();//返回q的末尾元素

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优先队列的特性

上文已经说过了，自动排序。 

怎么个排法呢？ 

在这里介绍一下：

默认的优先队列（非结构体结构）

priority_queue <int> q;

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这样的优先队列是怎样的？让我们写程序验证一下。

#include<cstdio>
#include<queue>
using namespace std;
priority_queue <int> q;
int main()
{
q.push(10),q.push(8),q.push(12),q.push(14),q.push(6);
while(!q.empty())
printf("%d ",q.top()),q.pop();
}

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程序大意就是在这个优先队列里依次插入10、8、12、14、6，再输出。 

结果是什么呢？ 

14 12 10 8 6

 

也就是说，它是按从大到小排序的！

默认的优先队列（结构体，重载小于）

先看看这个结构体是什么。

struct node
{
int x,y;
bool operator < (const node & a) const
{
return x<a.x;
}
};

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这个node结构体有两个成员，x和y，它的小于规则是x小者小。 

再来看看验证程序：

#include<cstdio>
#include<queue>
using namespace std;
struct node
{
int x,y;
bool operator < (const node & a) const
{
return x<a.x;
}
}k;
priority_queue <node> q;
int main()
{
k.x=10,k.y=100; q.push(k);
k.x=12,k.y=60; q.push(k);
k.x=14,k.y=40; q.push(k);
k.x=6,k.y=80; q.push(k);
k.x=8,k.y=20; q.push(k);
while(!q.empty())
{
node m=q.top(); q.pop();
printf("(%d,%d) ",m.x,m.y);
}
}

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程序大意就是插入(10,100),(12,60),(14,40),(6,20),(8,20)这五个node。 

再来看看它的输出： 

(14,40) (12,60) (10,100) (8,20) (6,80)

它也是按照重载后的小于规则，从大到小排序的。

less和greater优先队列

还是以int为例，先来声明：

priority_queue <int,vector<int>,less<int> > p;
priority_queue <int,vector<int>,greater<int> > q;

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话不多说，上程序和结果：

#include<cstdio>
#include<queue>
using namespace std;
priority_queue <int,vector<int>,less<int> > p;
priority_queue <int,vector<int>,greater<int> > q;
int a[5]={10,12,14,6,8};
int main()
{
for(int i=0;i<5;i++)
p.push(a[i]),q.push(a[i]);

printf("less<int>:")
while(!p.empty())
printf("%d ",p.top()),p.pop();

pritntf("\ngreater<int>:")
while(!q.empty())
printf("%d ",q.top()),q.pop();
}

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结果： 

less<int>:14 12 10 8 6 

greater<int>:6 8 10 12 14

所以，我们可以知道，less是从大到小，greater是从小到大。

作个总结

为了装13方便，在平时，建议大家写：

priority_queue<int,vector<int>,less<int> >q;
priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >q;

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平时如果用从大到小不用后面的

vector<int>,less<int>

，可能到时候要改成从小到大，你反而会搞忘怎么写

greater<int>

，反而得不偿失。

总结

优先队列到此就作了个小结。 

其实不管是队列，还是优先队列，都不仅仅只有我讲的这些，还有更多可以探索。

学，无止境。