我是靠谱客的博主 幽默烧鹅，最近开发中收集的这篇文章主要介绍C++优先级队列一、priority_queue的介绍二、priority_queue的使用三、priority_queue的模拟实现，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。
概述
目录
一、priority_queue的介绍
二、priority_queue的使用
三、priority_queue的模拟实现
一、priority_queue的介绍
1、优先队列是一种容器适配器，根据严格的弱排序标准，它的第一个元素总是它所包含的元素中最大的。
2、此上下文类似于堆，在堆中可以随时插入元素，并且只能检索最大堆元素(优先队列中位于顶部的元素)。
3、优先队列被实现为容器适配器，容器适配器即将特定容器类封装作为其底层容器类，queue提供一组特定的成员函数来访问其元素。元素从特定容器的“尾部”弹出，其称为优先队列的顶部。
4、底层容器可以是任何标准容器类模板，也可以是其他特定设计的容器类。容器应该可以通过随机访问迭代器访问，并支持以下操作：
empty()：检测容器是否为空
size()：返回容器中有效元素个数
front()：返回容器中第一个元素的引用
push_back()：在容器尾部插入元素、
pop_back()：删除容器尾部元素
5、标准容器类vector和deque满足这些需求。默认情况下，如果没有为特定的priority_queue类实例化指定容器类，则使用vector。
6、需要支持随机访问迭代器，以便始终在内部保持堆结构。容器适配器通过在需要时自动调用算法函数
make_heap、push_heap和pop_heap来自动完成此操作。
二、priority_queue的使用
优先级队列默认使用vector作为其底层存储数据的容器，在vector上又使用了堆算法将vector中元素构造成堆的结构，因此priority_queue就是堆，所有需要用到堆的位置，都可以考虑使用priority_queue。注意：默认情况下priority_queue是大堆。
| 函数声明 | 接口说明 |
| priority_queue()/priority_queue(first, last) | 构造一个空的优先级队列 |
| empty( ) | 检测优先级队列是否为空，是返回true，否则返回 false |
| top( ) | 返回优先级队列中最大(最小元素)，即堆顶元素 |
| push(x) | 在优先级队列中插入元素x |
| pop() | 删除优先级队列中最大(最小)元素，即堆顶元素 |
优先级队列的基本使用方法（针对基本数据类型）
#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
#include <functional> // greater算法的头文件
using namespace std;
void TestPriorityQueue()
{
// 默认情况下，创建的是大堆，其底层按照小于号比较
vector<int> v{ 3,2,7,6,0,4,1,9,8,5 };
priority_queue<int> q1;
for (auto& e : v)
q1.push(e);
cout << q1.top() << endl;
// 如果要创建小堆，将第三个模板参数换成greater比较方式
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> q2(v.begin(), v.end());
cout << q2.top() << endl;
}
int main()
{
TestPriorityQueue();
return 0;
}对于自定义的数据类型的使用方法如下
如果在priority_queue中放自定义类型的数据，用户需要在自定义类型中提供> 或者< 的重载。
#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
#include <functional> // greater算法的头文件
using namespace std;
class Date
{
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
bool operator<(const Date& d)const
{
return (_year < d._year) ||
(_year == d._year && _month < d._month) ||
(_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day);
}
bool operator>(const Date& d)const
{
return (_year > d._year) ||
(_year == d._year && _month > d._month) ||
(_year == d._year && _month == d._month && _day > d._day);
}
friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
{
_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;
return _cout;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
void TestPriorityQueue()
{
// 大堆，需要用户在自定义类型中提供<的重载
priority_queue<Date> q1;
q1.push(Date(2018, 10, 29));
q1.push(Date(2018, 10, 28));
q1.push(Date(2018, 10, 30));
cout << q1.top() << endl;
// 如果要创建小堆，需要用户提供>的重载
priority_queue<Date, vector<Date>, greater<Date>> q2;
q2.push(Date(2018, 10, 29));
q2.push(Date(2018, 10, 28));
q2.push(Date(2018, 10, 30));
cout << q2.top() << endl;
}
int main()
{
TestPriorityQueue();
return 0;
}三、priority_queue的模拟实现
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
namespace priority_queue
{
template <class T>
struct Less
{
bool operator() (const T& left, const T& right)
{
return left < right;
}
};
template <class T>
struct Greater
{
bool operator() (const T& left, const T& right)
{
return left > right;
}
};
template <class T, class Container = vector<T>, class Compare = less<T>>//默认建立大堆
class priority_queue
{
private:
Container _con;
Compare _cmp;
void adjust_down(size_t parent)
{
size_t child = parent * 2 + 1;
while (child < size())
{
if (child + 1 < size() && _cmp(_con[child], _con[child + 1]))
{
child += 1;
}
if (_cmp(_con[parent], _con[child]))
{
swap(_con[child], _con[parent]);
parent = child;
child = parent * 2 + 1;
}
else
{
break;
}
}
}
void adjust_up(size_t child)
{
size_t parent = (child - 1) / 2;
while (child > 0)
{
if (_cmp(_con[parent], _con[child]))
{
swap(_con[child], _con[parent]);
child = parent;
parent = (child - 1) / 2;
}
else
{
break;
}
}
}
public:
priority_queue()
{}
template <class InputIterator>
priority_queue(InputIterator first, InputIterator last)
{
while (first != last)
{
push(*first);
first++;
}
}
void push(const T& d)
{
_con.push_back(d);
adjust_up(size() - 1);
}
bool empty() const
{
return size() == 0;
}
size_t size() const
{
return _con.size();
}
void pop()
{
swap(_con[0], _con[size() - 1]);
_con.pop_back();
adjust_down(0);
}
const T& top() const
{
return _con[0];
}
};
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
:_year(year),
_month(month),
_day(day)
{}
void print()const
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
bool operator< (const Date& d)const
{
if (_year < d._year)
{
return true;
}
else if (_year == d._year && _month < d._month)
{
return true;
}
else if (_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
bool operator> (const Date& d)const
{
if (_year > d._year)
{
return true;
}
else if (_year == d._year && _month > d._month)
{
return true;
}
else if (_year == d._year && _month == d._month && _day > d._day)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
int _year;
int _month;
int _day;
};
void priority_queue_test()
{
//priority_queue<int, vector<int>, Less<int>> pq;
//pq.push(3);
//pq.push(2);
//pq.push(5);
//pq.push(6);
//pq.push(7);
//pq.push(9);
//while (!pq.empty())
//{
// cout << pq.top() << endl;
// pq.pop();
//}
priority_queue<Date, vector<Date>, Less<Date>> pq;
pq.push(Date(2022, 6, 21));
pq.push(Date(1949, 10, 1));
pq.push(Date(1976, 5, 4));
pq.push(Date(1999, 6, 21));
pq.push(Date(2008, 1, 1));
pq.push(Date(2018, 1, 1));
while (!pq.empty())
{
cout << pq.top()._year << "-" << pq.top()._month << "-" << pq.top()._day << endl;
//pq.top().print();
pq.pop();
}
}
};
int main()
{
priority_queue::priority_queue_test();
return 0;
}最后
以上就是幽默烧鹅为你收集整理的C++优先级队列一、priority_queue的介绍二、priority_queue的使用三、priority_queue的模拟实现的全部内容，希望文章能够帮你解决C++优先级队列一、priority_queue的介绍二、priority_queue的使用三、priority_queue的模拟实现所遇到的程序开发问题。
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