c++ priority_queue用法入門(mén)超詳細(xì)教程
更新時(shí)間：2023年12月06日 11:14:52 作者：舊林墨煙
priority_queue即優(yōu)先級(jí)隊(duì)列,它的使用場(chǎng)景很多,它底層是用大小根堆實(shí)現(xiàn)的,可以用log(n)的時(shí)間動(dòng)態(tài)地維護(hù)數(shù)據(jù)的有序性,這篇文章主要介紹了c++ priority_queue用法入門(mén)超詳細(xì)教程,需要的朋友可以參考下
1、priority_queue的作用
priority_queue即優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，它的使用場(chǎng)景很多，它底層是用大小根堆實(shí)現(xiàn)的，可以用log(n)的時(shí)間動(dòng)態(tài)地維護(hù)數(shù)據(jù)的有序性。適用于許多場(chǎng)景，比如簡(jiǎn)化哈夫曼樹(shù)算法、dijkstra算法等等
priority_queue是不允許隨機(jī)訪問(wèn)，只能訪問(wèn)隊(duì)列首部的元素，也只能對(duì)首部元素進(jìn)行出隊(duì)，下面進(jìn)行學(xué)習(xí)它的基本用法
2、priority_queue的定義
頭文件
#include<queue>
基本定義方法：
基本定義默認(rèn)是使用大頂堆的，即隊(duì)首總是最大的元素
priority_queue<儲(chǔ)存的類(lèi)型> 容器名
如：
priority_queue<int> q;//儲(chǔ)存int型數(shù)據(jù) priority_queue<double> q;//儲(chǔ)存double型數(shù)據(jù) priority_queue<string> q;//儲(chǔ)存string型數(shù)據(jù) priority_queue<結(jié)構(gòu)體名> q;//儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)體或者類(lèi)
快速切換大小頂堆定義：
less<儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)類(lèi)型> 即使用大頂堆
greater<儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)類(lèi)型> 即是用小頂堆
priority_queue<儲(chǔ)存的類(lèi)型,vector<儲(chǔ)存的類(lèi)型>,頂堆的類(lèi)型> 容器名
如：
使用大頂堆的隊(duì)列：
priority_queue<int,vector<int>,less<int>> q;//儲(chǔ)存int型數(shù)據(jù) priority_queue<double,vector<double>,less<double>> q;//儲(chǔ)存double型數(shù)據(jù) priority_queue<string,vector<string>,less<string>> q;//儲(chǔ)存string型數(shù)據(jù) priority_queue<結(jié)構(gòu)體名,vector<結(jié)構(gòu)體名>,less<結(jié)構(gòu)體名>> q;//儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)體或者類(lèi)
使用小頂堆的隊(duì)列：
priority_queue<int,vector<int>,greater<int>> q;//儲(chǔ)存int型數(shù)據(jù) priority_queue<double,vector<double>,greater<double>> q;//儲(chǔ)存double型數(shù)據(jù) priority_queue<string,vector<string>,greater<string>> q;//儲(chǔ)存string型數(shù)據(jù) priority_queue<結(jié)構(gòu)體名,vector<結(jié)構(gòu)體名>,greater<結(jié)構(gòu)體名>> q;//儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)體或者類(lèi)
使用結(jié)構(gòu)體重載運(yùn)算符定義：
新建一個(gè)結(jié)構(gòu)體，通過(guò)重載運(yùn)算符改變頂堆的排序，這里是拓展用法，也是必學(xué)用法，因?yàn)樽约簩?xiě)的結(jié)構(gòu)體是沒(méi)有比較大小功能的，當(dāng)然也可以在原本的結(jié)構(gòu)體里面重載運(yùn)算符
priority_queue<int,vector<int>,cmp> q;//儲(chǔ)存int型數(shù)據(jù) priority_queue<double,vector<double>,cmp> q;//儲(chǔ)存double型數(shù)據(jù) priority_queue<string,vector<string>,cmp> q;//儲(chǔ)存string型數(shù)據(jù) priority_queue<結(jié)構(gòu)體名,vector<結(jié)構(gòu)體名>,cmp> q;//儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)體或者類(lèi)
3、priority_queue的成員函數(shù)
empty() 如果優(yōu)先隊(duì)列為空，則返回真 pop() 刪除第一個(gè)元素 push() 加入一個(gè)元素 size() 返回優(yōu)先隊(duì)列中擁有的元素的個(gè)數(shù) top() 返回優(yōu)先隊(duì)列中有最高優(yōu)先級(jí)的元素
4、priority_queue的基本用法
普通數(shù)據(jù)類(lèi)型的使用方法：
示例代碼：
#include<iostream>//c++標(biāo)準(zhǔn)頭文件，可以使用cout,cin等標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)
#include<queue>//使用priority_queue時(shí)需要的頭文件
using namespace std;//命名空間，防止重名給程序帶來(lái)各種隱患，使用cin,cout,stack,map,set,vector,queue時(shí)都要使用
int main(){
priority_queue<int> q1;//定義一個(gè)默認(rèn)大頂堆的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列q1，即隊(duì)首元素總是最大值
// priority_queue<int,vector<int>,less<int>> q1; //這樣顯示定義大頂堆也是可以的
cout<<"定義默認(rèn)大頂堆q1: priority_queue<int> q1"<<endl;
q1.push(10);//添加一個(gè)元素10
q1.push(5);//添加一個(gè)元素5
q1.push(7);//添加一個(gè)元素7
cout<<"按順序插入10、5、7這三個(gè)數(shù)據(jù)，目前優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的元素：10 5 7"<<endl;
cout<<"q1.size()="<<q1.size()<<endl;//查看目前隊(duì)列中元素個(gè)數(shù)
cout<<"q1.empty()="<<q1.empty()<<endl;//查看目前隊(duì)列是否為空，1即為空，0即非空
cout<<"q1.top()="<<q1.top()<<endl;//查看目前隊(duì)列首部元素
cout<<endl;
q1.pop();
cout<<"q1.pop()后，目前優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的元素：5 7"<<endl;
cout<<"q1.size()="<<q1.size()<<endl;
cout<<"q1.empty()="<<q1.empty()<<endl;
cout<<"q1.top()="<<q1.top()<<endl;
cout<<endl;
q1.pop();
cout<<"q1.pop()后，目前優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的元素：5"<<endl;
cout<<"q1.size()="<<q1.size()<<endl;
cout<<"q1.empty()="<<q1.empty()<<endl;
cout<<"q1.top()="<<q1.top()<<endl;
cout<<endl;
q1.pop();
cout<<"q1.pop()后，目前優(yōu)先級(jí)隊(duì)列是空的"<<endl;
cout<<"q1.size()="<<q1.size()<<endl;
cout<<"q1.empty()="<<q1.empty()<<endl;
cout<<"隊(duì)列為空時(shí)不允許使用q1.top()查看隊(duì)首元素"<<endl;
cout<<endl<<endl;
priority_queue<int,vector<int>,greater<int>> q2; //定義一個(gè)小頂堆的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列q2，即隊(duì)首元素總是最小值
cout<<"定義小頂堆q2: priority_queue<int,vector<int>,greater<int>> q2"<<endl;
q2.push(10);//添加一個(gè)元素10
q2.push(5);//添加一個(gè)元素5
q2.push(7);//添加一個(gè)元素7
cout<<"按順序插入10、5、7這三個(gè)數(shù)據(jù)，目前優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的元素：10 5 7"<<endl;
cout<<"q2.size()="<<q2.size()<<endl;//查看目前隊(duì)列中元素個(gè)數(shù)
cout<<"q2.empty()="<<q2.empty()<<endl;//查看目前隊(duì)列是否為空，1即為空，0即非空
cout<<"q2.top()="<<q2.top()<<endl;//查看目前隊(duì)列首部元素
cout<<endl;
q2.pop();
cout<<"q2.pop()后，目前優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的元素：10 7"<<endl;
cout<<"q2.size()="<<q2.size()<<endl;
cout<<"q2.empty()="<<q2.empty()<<endl;
cout<<"q2.top()="<<q2.top()<<endl;
cout<<endl;
q2.pop();
cout<<"q2.pop()后，目前優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的元素：10"<<endl;
cout<<"q2.size()="<<q2.size()<<endl;
cout<<"q2.empty()="<<q2.empty()<<endl;
cout<<"q2.top()="<<q2.top()<<endl;
cout<<endl;
q2.pop();
cout<<"q2.pop()后，目前優(yōu)先級(jí)隊(duì)列是空的"<<endl;
cout<<"q2.size()="<<q2.size()<<endl;
cout<<"q2.empty()="<<q2.empty()<<endl;
cout<<"隊(duì)列為空時(shí)不允許使用q1.top()查看隊(duì)首元素"<<endl;
}運(yùn)行結(jié)果：
定義默認(rèn)大頂堆q1: priority_queue<int> q1
按順序插入10、5、7這三個(gè)數(shù)據(jù)，目前優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的元素：10 5 7
q1.size()=3
q1.empty()=0
q1.top()=10q1.pop()后，目前優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的元素：5 7
q1.size()=2
q1.empty()=0
q1.top()=7q1.pop()后，目前優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的元素：5
q1.size()=1
q1.empty()=0
q1.top()=5q1.pop()后，目前優(yōu)先級(jí)隊(duì)列是空的
q1.size()=0
q1.empty()=1
隊(duì)列為空時(shí)不允許使用q1.top()查看隊(duì)首元素定義小頂堆q2: priority_queue<int,vector<int>,greater<int>> q2
按順序插入10、5、7這三個(gè)數(shù)據(jù)，目前優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的元素：10 5 7
q2.size()=3
q2.empty()=0
q2.top()=5q2.pop()后，目前優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的元素：10 7
q2.size()=2
q2.empty()=0
q2.top()=7q2.pop()后，目前優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的元素：10
q2.size()=1
q2.empty()=0
q2.top()=10q2.pop()后，目前優(yōu)先級(jí)隊(duì)列是空的
q2.size()=0
q2.empty()=1
隊(duì)列為空時(shí)不允許使用q1.top()查看隊(duì)首元素
結(jié)構(gòu)體類(lèi)型的使用方法
方法一、函數(shù)里重載運(yùn)算符
由于結(jié)構(gòu)體默認(rèn)是沒(méi)有比較大小的功能的，所以也就不能直接使用優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，需要重載運(yùn)行符大于號(hào)和小于號(hào)，然后使用less<>和greater<>切換大小頂堆
示例代碼：
#include<iostream>//c++標(biāo)準(zhǔn)頭文件，可以使用cout,cin等標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)
#include<queue>//使用priority_queue時(shí)需要的頭文件
using namespace std;//命名空間，防止重名給程序帶來(lái)各種隱患，使用cin,cout,stack,map,set,vector,queue時(shí)都要使用
struct test{//定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體test
int val;
test(int v){//構(gòu)造函數(shù)
this->val=v;
}
bool operator > (const test t)const{//重載運(yùn)算符>
return val>t.val;
}
bool operator < (const test t)const{//重載運(yùn)算符
return val<t.val;
}
};
int main(){
priority_queue<test,vector<test>,less<test>> q1;//定義一個(gè)大頂堆q1
cout<<"定義一個(gè)大根堆q1: priority_queue<test,vector<test>,less<test>> q1"<<endl;
q1.push(test(10));//向隊(duì)列中添加一個(gè)test，val的值為10
q1.push(test(5));//向隊(duì)列中添加一個(gè)test，val的值為5
q1.push(test(7));//向隊(duì)列中添加一個(gè)test，val的值為7
cout<<"按順序添加val的值為10、5、7的test,目前隊(duì)列的元素：test(10) test(5) test(7)" <<endl;
cout<<"q1.top().val="<<q1.top().val<<endl;
cout<<endl;
q1.pop();
cout<<"q1.pop()后，目前隊(duì)列的元素：test(5) test(7)"<<endl;
cout<<"q1.top().val="<<q1.top().val<<endl;
cout<<endl;
q1.pop();
cout<<"q1.pop()后，目前隊(duì)列的元素：test(5)"<<endl;
cout<<"q1.top().val="<<q1.top().val<<endl;
cout<<endl;
q1.pop();
cout<<"q1.pop()后，目前隊(duì)列是空的"<<endl;
cout<<"目前隊(duì)列是空的，不能使用q1.top()查詢(xún)隊(duì)首元素"<<endl;
cout<<endl<<endl;
priority_queue<test,vector<test>,greater<test>> q2;//定義一個(gè)大頂堆q1
cout<<"定義一個(gè)小根堆q2: priority_queue<test,vector<test>,greate<test>> q2"<<endl;
q2.push(test(10));//向隊(duì)列中添加一個(gè)test，val的值為10
q2.push(test(5));//向隊(duì)列中添加一個(gè)test，val的值為5
q2.push(test(7));//向隊(duì)列中添加一個(gè)test，val的值為7
cout<<"按順序添加val的值為10、5、7的test,目前隊(duì)列的元素：test(10) test(5) test(7)" <<endl;
cout<<"q2.top().val="<<q2.top().val<<endl;
cout<<endl;
q2.pop();
cout<<"q2.pop()后，目前隊(duì)列的元素：test(10) test(7)"<<endl;
cout<<"q2.top().val="<<q2.top().val<<endl;
cout<<endl;
q2.pop();
cout<<"q2.pop()后，目前隊(duì)列的元素：test(10)"<<endl;
cout<<"q2.top().val="<<q2.top().val<<endl;
cout<<endl;
q2.pop();
cout<<"q1.pop()后，目前隊(duì)列是空的"<<endl;
cout<<"目前隊(duì)列是空的，不能使用q2.top()查詢(xún)隊(duì)首元素"<<endl;
}運(yùn)行結(jié)果：
#include<iostream>//c++標(biāo)準(zhǔn)頭文件，可以使用cout,cin等標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)
#include<queue>//使用priority_queue時(shí)需要的頭文件
using namespace std;//命名空間，防止重名給程序帶來(lái)各種隱患，使用cin,cout,stack,map,set,vector,queue時(shí)都要使用
struct test{//定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體test
int val;
test(int v){//構(gòu)造函數(shù)
this->val=v;
}
bool operator > (const test t)const{//重載運(yùn)算符>
return val>t.val;
}
bool operator < (const test t)const{//重載運(yùn)算符
return val<t.val;
}
};
int main(){
priority_queue<test,vector<test>,less<test>> q1;//定義一個(gè)大頂堆q1
cout<<"定義一個(gè)大根堆q1: priority_queue<test,vector<test>,less<test>> q1"<<endl;
q1.push(test(10));//向隊(duì)列中添加一個(gè)test，val的值為10
q1.push(test(5));//向隊(duì)列中添加一個(gè)test，val的值為5
q1.push(test(7));//向隊(duì)列中添加一個(gè)test，val的值為7
cout<<"按順序添加val的值為10、5、7的test,目前隊(duì)列的元素：test(10) test(5) test(7)" <<endl;
cout<<"q1.top().val="<<q1.top().val<<endl;
cout<<endl;
q1.pop();
cout<<"q1.pop()后，目前隊(duì)列的元素：test(5) test(7)"<<endl;
cout<<"q1.top().val="<<q1.top().val<<endl;
cout<<endl;
q1.pop();
cout<<"q1.pop()后，目前隊(duì)列的元素：test(5)"<<endl;
cout<<"q1.top().val="<<q1.top().val<<endl;
cout<<endl;
q1.pop();
cout<<"q1.pop()后，目前隊(duì)列是空的"<<endl;
cout<<"目前隊(duì)列是空的，不能使用q1.top()查詢(xún)隊(duì)首元素"<<endl;
cout<<endl<<endl;
priority_queue<test,vector<test>,greater<test>> q2;//定義一個(gè)大頂堆q1
cout<<"定義一個(gè)小根堆q2: priority_queue<test,vector<test>,greate<test>> q2"<<endl;
q2.push(test(10));//向隊(duì)列中添加一個(gè)test，val的值為10
q2.push(test(5));//向隊(duì)列中添加一個(gè)test，val的值為5
q2.push(test(7));//向隊(duì)列中添加一個(gè)test，val的值為7
cout<<"按順序添加val的值為10、5、7的test,目前隊(duì)列的元素：test(10) test(5) test(7)" <<endl;
cout<<"q2.top().val="<<q2.top().val<<endl;
cout<<endl;
q2.pop();
cout<<"q2.pop()后，目前隊(duì)列的元素：test(10) test(7)"<<endl;
cout<<"q2.top().val="<<q2.top().val<<endl;
cout<<endl;
q2.pop();
cout<<"q2.pop()后，目前隊(duì)列的元素：test(10)"<<endl;
cout<<"q2.top().val="<<q2.top().val<<endl;
cout<<endl;
q2.pop();
cout<<"q1.pop()后，目前隊(duì)列是空的"<<endl;
cout<<"目前隊(duì)列是空的，不能使用q2.top()查詢(xún)隊(duì)首元素"<<endl;
}方法二、自定義結(jié)構(gòu)體重載括號(hào)運(yùn)算符
很多時(shí)候，我們不應(yīng)該重載結(jié)構(gòu)體的運(yùn)算符。像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)vector，它有它的基本運(yùn)算方法，我們不應(yīng)該重載它的運(yùn)算符。
此時(shí)，我們就應(yīng)該自定義結(jié)構(gòu)體替代less<>和greater<>,通過(guò)重載括號(hào)符就可以更改比較規(guī)則
示例代碼：
#include<iostream>//c++標(biāo)準(zhǔn)頭文件，可以使用cout,cin等標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)
#include<queue>//使用priority_queue時(shí)需要的頭文件
using namespace std;//命名空間，防止重名給程序帶來(lái)各種隱患，使用cin,cout,stack,map,set,vector,queue時(shí)都要使用
struct test{//定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體test
int val;
test(int v){//構(gòu)造函數(shù)
this->val=v;
}
// 下面是基本的運(yùn)算方法，我們不能隨意更改它
bool operator > (const test t)const{//重載運(yùn)算符
return val>t.val;
}
bool operator < (const test t)const{//重載運(yùn)算符
return val<t.val;
}
};
struct cmp{
bool operator () (const test t1,const test t2)const{//重載括號(hào)運(yùn)算符
return t1.val<t2.val;//小于號(hào)是大根堆，大于號(hào)是小根堆
}
};
int main(){
priority_queue<test,vector<test>,cmp> q;//自定義一個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列q
cout<<"自定義一個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列q: priority_queue<test,vector<test>,cmp> q"<<endl;
q.push(test(10));//向隊(duì)列中添加一個(gè)test，val的值為10
q.push(test(5));//向隊(duì)列中添加一個(gè)test，val的值為5
q.push(test(7));//向隊(duì)列中添加一個(gè)test，val的值為7
cout<<"q.top().val="<<q.top().val<<endl;
cout<<endl;
q.pop();
cout<<"q.top().val="<<q.top().val<<endl;
cout<<endl;
q.pop();
cout<<"q.top().val="<<q.top().val<<endl;
cout<<endl;
q.pop();
cout<<"目前隊(duì)列是空的，不能使用q.top()查詢(xún)隊(duì)首元素"<<endl;
}運(yùn)行結(jié)果：
自定義一個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列q: priority_queue<test,vector<test>,cmp> q
q.top().val=10q.top().val=7
q.top().val=5
目前隊(duì)列是空的，不能使用q.top()查詢(xún)隊(duì)首元素
把括號(hào)運(yùn)算符里的小于號(hào)改為大于號(hào)就是小頂堆了
自定義一個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列q: priority_queue<test,vector<test>,cmp> q
q.top().val=5q.top().val=7
q.top().val=10
目前隊(duì)列是空的，不能使用q.top()查詢(xún)隊(duì)首元素
至此，優(yōu)先級(jí)隊(duì)列的基本用法就學(xué)完啦
是不是很簡(jiǎn)單呢？
剛接觸肯定會(huì)覺(jué)得難，多些做題多些用，熟悉了就容易了，兄弟萌，加油?。?！
到此這篇關(guān)于c++ priority_queue用法 入門(mén)超詳細(xì)教程的文章就介紹到這了,更多相關(guān)c++ priority_queue用法內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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C語(yǔ)言對(duì)CSV文件從最后往前一行一行讀取的實(shí)現(xiàn)方法
今天小編就為大家分享一篇關(guān)于C語(yǔ)言對(duì)CSV文件從最后往前一行一行讀取的實(shí)現(xiàn)方法，小編覺(jué)得內(nèi)容挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在分享給大家，具有很好的參考價(jià)值，需要的朋友一起跟隨小編來(lái)看看吧2018-12-12
大家好，本篇文章主要講的是C語(yǔ)言之快速排序算法（遞歸Hoare版）介紹，感興趣的同學(xué)趕快來(lái)看一看吧，對(duì)你有幫助的話(huà)記得收藏一下2021-12-12
C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)學(xué)生選課系統(tǒng)
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)學(xué)生選課系統(tǒng)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2019-02-02
利用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)猜數(shù)字游戲
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了利用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)猜數(shù)字游戲，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2021-02-02
舉例講解C語(yǔ)言的fork()函數(shù)創(chuàng)建子進(jìn)程的用法
fork函數(shù)是Linux下一個(gè)近乎專(zhuān)有的C語(yǔ)言函數(shù),因?yàn)槭褂脮r(shí)需要調(diào)用unistd.h這個(gè)頭文件,這里我們就在Linux環(huán)境下舉例講解C語(yǔ)言的fork()函數(shù)創(chuàng)建子進(jìn)程的用法,需要的朋友可以參考下2016-06-06