介绍priority_queue的用法

时间: 2023-08-21 17:10:42 浏览: 96

c++优先队列(priority_queue)用法详解

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C++中的优先队列（priority_queue）是一种特殊的数据结构，它按照优先级顺序处理元素，而不是简单的先进先出（FIFO）原则。在优先队列中，元素的优先级决定了它们被访问的顺序，通常最高优先级的元素会被最先处理。这种数据结构广泛应用于需要快速获取最重要或最紧急元素的场景，例如任务调度、事件驱动编程和某些算法中。要使用C++的优先队列，首先需要包含`<queue>`头文件。与标准队列不同的是，优先队列允许我们自定义元素的优先级，以便根据特定需求定制出队顺序。它的实现基于堆数据结构，通常是一个最大堆，即默认情况下优先级最高的元素位于堆顶。优先队列的基本操作包括： 1. `top()`：返回当前队列中优先级最高的元素，但不删除。 2. `empty()`：检查队列是否为空。 3. `size()`：返回队列中元素的数量。 4. `push(x)`：将元素`x`插入队列尾部，并调整堆结构以保持优先级顺序。 5. `emplace(args...)`：原地构造一个元素并将其插入队列，参数`args...`用于传递构造元素所需的值。 6. `pop()`：删除并返回优先级最高的元素。 7. `swap(q)`：交换当前优先队列与另一个优先队列`q`的内容。在定义优先队列时，可以指定元素类型、容器类型以及比较方式。元素类型是队列中存储的元素类型，容器类型通常为`vector`，因为它支持随机访问。比较方式可以是`less`（默认的大顶堆，元素值越小，优先级越高）或`greater`（小顶堆，元素值越大，优先级越高）。例如： ```cpp // 升序优先队列（小顶堆） priority_queue<int, vector<int>, less<int>> q; // 降序优先队列（大顶堆） priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> q; ``` 以下是一个使用基本类型的优先队列示例，创建了两个队列，一个默认的大顶堆，一个自定义的小顶堆： ```cpp #include <iostream> #include <queue> int main() { priority_queue<int> a; // 大顶堆 priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> c; // 小顶堆 for (int i = 0; i < 5; ++i) { a.push(i); c.push(i); } // 输出大顶堆和小顶堆的元素 // ... 输出代码 ... } ``` 当使用自定义类型时，可能需要提供自定义的比较函数。例如，使用`pair`作为元素类型，可以通过比较`pair`的第一个元素来确定优先级，如果第一个元素相等，则比较第二个元素： ```cpp #include <iostream> #include <queue> #include <vector> int main() { priority_queue<pair<int, int>> a; a.push({1, 2}); a.push({1, 3}); a.push({2, 5}); // 输出优先级最高的元素 // ... 输出代码 ... } ``` C++的优先队列提供了一种灵活且高效的方式来处理具有优先级的元素，使得开发者可以根据具体需求定制元素的出队顺序，从而在各种场景下发挥重要作用。理解并熟练使用优先队列是掌握C++高级数据结构和算法的关键步骤。

priority_queue是一种优先队列，它不允许随机访问，只能访问队列首部的元素，并且只能对首部元素进行出队操作。它的基本定义方法是包含<queue>头文件，并使用priority_queue<储存的类型>容器名的形式进行定义。例如，priority_queue<int> q;可以用来储存int型数据。\[1\] 除了基本的定义方法外，还可以通过重载运算符来改变顶堆的排序方式。可以新建一个结构体，并在结构体中重载运算符，然后使用priority_queue<储存的类型, vector<储存的类型>, cmp>容器名的形式进行定义。其中，cmp是自定义的比较函数，用于指定顶堆的排序方式。这种方法适用于自定义的结构体或类。\[2\] priority_queue还提供了一些成员函数，包括empty()、pop()、push()、size()和top()。empty()函数用于判断优先队列是否为空，pop()函数用于删除第一个元素，push()函数用于加入一个元素，size()函数用于返回优先队列中元素的个数，top()函数用于返回优先队列中具有最高优先级的元素。\[3\] 总结来说，priority_queue是一种特殊的队列，它具有优先级的概念，可以根据指定的排序方式对元素进行插入和删除操作。它的用法包括基本的定义、自定义排序方式和使用成员函数进行操作。 #### 引用[.reference_title] - *1* *2* *3* [c++ priority_queue用法入门必看超详细](https://blog.csdn.net/weixin_52115456/article/details/127606811)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^control_2,239^v12^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]

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