中级篇——优先队列

优先队列与一般队列不同，插入新元素时不是直接将新元素插入到队尾，而是根据优先级插入到其所在优先级的相应位置。

优先队列分为两种：最大优先队列和最小优先队列。故每次取出的是队列中最大优先级和最小优先级。可以根据默认的优先级排序也可自定义优先级排序。

所需头文件：“queue.h”和“functional.h”。

一、优先队列支持的操作

q.size();  //返回队列元素个数
q.empty(); //队列是否为空，空返回true，否则返回false
q.pop();   //删除队首元素，不返回其值
q.push(x); //将元素x按优先级插入队列
q.top();   //返回队首元素但不删除

二、常见的几种优先队列用法

（1）按默认优先级

priority_queue<int>que;

定义一个名为que的int型优先队列，按照系统默认的优先级进行排序。

（2）自定义升序优先级

定义方法有两种：1.采用结构体定义。2.采用functional头文件内定义。

//采用结构体定义升序
struct cmp1
{
bool operator()(int &a,int &b)
return a>b;    //最小值优先的排列
};

//采用functional内定义
struct num1
{
bool operator < (const num&a) const
{
return x>a.x;  //最小值优先的排列
}
};

推荐使用结构体定义，简单易懂！

（3）定义降序优先级

同样有结构体定义和functional内定义。

//采用结构体定义降序
struct cmp2
{
bool operator()(int &a,int &b)
{
return a>b;  //最大值优先的排列
}
};

//采用functional内定义
struct num2
{
int x;
bool operator <(const num2 &a)const
{
return x<a.x; //最大值优先的排列
}
}

优先级构造完成，接下来就是构造队列并采用所定义的优先级排列

将数组a[]插入队列中
//结构体定义
for(int i=0;a[i];i++)
{
que1.push(a[i]);
que2.push(a[i]);
}
//内定义插入
for(int i=0;num1[i].x;i++)
que3.push(num1[i].x);
for(int i=0;num2[i].x;i++)
que4.push(num2[i].x);

分别输出que1,2
cout<<"输出que1：";
while(!que1.empty())
{
cout<<que1.top()<<" ";
que1.pop();
}
cout<<endl;

cout<<"输出que2：";
while(!que2.empty())
{
cout<<que2.top()<<" ";
que2.pop;
}
cout<<endl;

cout<<"输出que3：";
while(!que3.empty())
{
cout<<que3.top()<<" ";
que3.pop();
}
cout<<endl;

cout<<"输出que4：";
while(!que4.empty())
{
cout<<que4.top<<" ";
que4.pop();
}
cout<<endl;

典例：http://poj.org/problem?id=3190

题意：

奶牛要在指定的时间挤奶，一台机器只能给一头奶牛挤奶，问最少要几台机器。

思路：用STL里的优先队列，判断空闲机器是否满足下一头奶牛的挤奶时间，满足就让挤完奶的奶牛出队把机器编号给下一头奶牛，下一头奶牛入队，否则机器+1，下一头奶牛入队.

注意：输出的顺序和输入的顺序相同，在输入的时候把下标一起存入结构体，另外开一个数组记录机器的编号，在排序后下标就不会乱了。

AC代码：

#include <iostream>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <algorithm>
#include <math.h>
#include <queue>
using namespace std;
struct pa
{
int s,e,x;//开始时间，结束时间，牛的序号
//队列按照结束时间降序排列
bool operator <(const pa&c) const
{
if(e==c.e) return s>c.s;//结束时间相同，按开始时间降序排列
else return e>c.e;
}
}a[50005];
priority_queue<pa> que;//在pa结构体的基础上建立队列que
int cmp1(const pa&a,const pa&b)
{
if(a.s==b.s) return a.e<b.e;
else return a.s<b.s;
}
int b[50005]; //数组b记录第i头牛在第几条生产线上
int main()
{
int n;
while(cin>>n)
{
for(int i=0;i<n;i++)
{
cin>>a[i].s>>a[i].e;
a[i].x=i;
}
sort(a,a+n,cmp1);
que.push(a[0]);
b[a[0].x]=1;
int cnt=1;
for(int i=1;i<n;i++)
{
int t=que.top().e;
if(a[i].s>t)
{
b[a[i].x]=b[que.top().x];
que.pop();
}
else
{
cnt++;
b[a[i].x]=cnt;
}
que.push(a[i]);
}
cout<<cnt<<endl;
for(int i=0;i<n;i++)
cout<<b[i]<<endl;
}
return 0;
}