STL - priority_queue 优先级队列
2013-01-14 16:33
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基本用法
STL之优先队列原本以为priority_queue很简单,才知道原来懂的只是最简单的形式。
头文件:#include<queue>
优先队列,也就是原来我们学过的堆,按照自己定义的优先级出队时。默认情况下底层是以Vector实现的heap。
既然是队列,也就只有入队、出队、判空、大小的操作,并不具备查找功能。
函数列表:
empty() 如果优先队列为空,则返回真
pop() 删除第一个元素
push() 加入一个元素
size() 返回优先队列中拥有的元素的个数
top() 返回优先队列中有最高优先级的元素
用途就不用多说了吧,例如Huffman编码、分支限界、A*启发式都需要用到优先队列存放信息。
来看最常用的几个功能,了解一下其中的知识点:
一:最基本的功能
#include<iostream> #include<queue> using namespace std; int main() { priority_queue<int> Q; Q.push(2); Q.push(5); Q.push(3); while(!Q.empty()) { cout<<Q.top()<<endl; Q.pop(); } system("pause"); return 0; } | 优先队列最基本的功能就是出队时不是按照先进先出的规则,而是按照队列中优先级顺序出队。 知识点:1、一般存放实型类型,可比较大小 2、默认情况下底层以Vector实现 3、默认情况下是大顶堆,也就是大者优先级高,后面可以自定义优先级比较规则 |
#include<iostream> #include<queue> using namespace std; int main() { int a[5]={3,4,5,2,1}; priority_queue<int> Q(a,a+5); while(!Q.empty()) { cout<<Q.top()<<endl; Q.pop(); } system("pause"); return 0; } | 可以将一个存放实型类型的数据结构转化为优先队列,这里跟优先队列的构造函数相关。 上面那个默认构造一个空的优先队列,什么都使用默认的。 而这里使用的是 Priority_queue(InputIterator first,InputIterator last) 我理解的就是给出了一个容器的开口和结尾,然后把这个容器内容拷贝到底层实现(默认vector)中去构造出优先队列。这里也使用了一个默认的比较函数,也是默认大顶堆 |
#include<iostream> #include<queue> using namespace std; typedef pair<long,int> Node; priority_queue< Node,vector< Node >,greater< Node > > Q; | 这个里面定义了一个制定存放元素(Node),底层实现以vector实现(第二个参数),优先级为小顶堆(第三个参数)。 前两个参数没什么说的,很好理解,其中第三个参数,默认有三写法: 小顶堆:greater<TYPE> 大顶堆:less<TYPE> 如果想自定义优先级而TYPE不是基本类型,而是复杂类型,例如结构体、类对象,则必须重载其中的operator(),见下面的例子。 |
例子:
#include<iostream> #include<queue> using namespace std; //模拟存放节点信息 typedef struct { int a; int b; }Node; //自定义优先级类型 struct cmp { bool operator()(const Node &t1,const Node &t2) { return t1.b<t2.b;//相当于less,大顶堆 } }; int main() { //初始化 int n; cin>>n; Node *arr=new Node ; for(int i=0;i<n;i++) { cin>>arr[i].a>>arr[i].b; } //定义优先队列 ,自定义优先级,跟Qsort里面自定义相似 priority_queue<Node,vector<Node>,cmp> Q(arr,arr+n); while(!Q.empty()) { Node n=Q.top(); cout<<n.a<<" "<<n.b<<endl; Q.pop(); } system("pause"); return 0; } |
管理指针
用优先队列排序字符串时,其节点使用时指针类型(priority_queue<str*> )如下面#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;
//字符串结构
struct str
{
char *s;
str(char *ss){s=ss;}
//从大到小排序
bool operator<(const str &st)const
{
return strcmp(s,st.s)>0;
}
};
int main()
{
priority_queue<str*> q;
//加入三个元素
q.push(new str("DD"));
q.push(new str("AA"));
q.push(new str("BB"));
q.push(new str("CC"));
//输出
while(!q.empty())
{
cout<<(q.top())->s<<endl;
q.pop();
}
return 0;
}
上面程序是想对字符串DD,AA,BB,CC进行排序(从大到小排序)
但是所得结果为(下面结果具有随机性):
CC
AA
BB
DD
Press any key to continue
结果是错误的!!!!
为何?因为排序的元素是str*--指针类型,而结构体str里面重载了<,其作用域不能作用于指针类型,该函数没有被调用。
优先队列默认应该是排列元素指针的值,即按元素指针的值大小进行排序。其结果不是我们想要的。
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