1. priority_queue介紹和使用

1.1 priority_queue介紹

優(yōu)先級(jí)隊(duì)列也是在<queue>里：

因此和queue一樣，priority_queue也是一個(gè)容器適配器。priority_queue官方文檔

1. 優(yōu)先隊(duì)列是一種容器適配器，根據(jù)嚴(yán)格的弱排序標(biāo)準(zhǔn)，它的第一個(gè)元素總是它所包含的元素中最大的。
2. 類似于堆，在堆中可以隨時(shí)插入元素，并且只能檢索最大堆元素(優(yōu)先隊(duì)列中位于頂部的元素)。
3. 優(yōu)先隊(duì)列被實(shí)現(xiàn)為容器適配器，容器適配器即將特定容器類封裝作為其底層容器類，queue提供一組特定的成員函數(shù)來訪問其元素。元素從特定容器的“尾部”彈出，其稱為優(yōu)先隊(duì)列的頂部。
4. 底層容器可以是任何標(biāo)準(zhǔn)容器類模板，也可以是其他特定設(shè)計(jì)的容器類。容器應(yīng)該可以通過隨機(jī)訪問迭代器訪問，并支持以下操作：
   empty()：檢測(cè)容器是否為空
   size()：返回容器中有效元素個(gè)數(shù)
   front()：返回容器中第一個(gè)元素的引用
   push_back()：在容器尾部插入元素
5. 標(biāo)準(zhǔn)容器類vector和deque滿足這些需求。默認(rèn)情況下，如果沒有為特定的priority_queue類實(shí)例化指定容器類，則使用vector。
6. 需要支持隨機(jī)訪問迭代器，以便始終在內(nèi)部保持堆結(jié)構(gòu)。容器適配器通過在需要時(shí)自動(dòng)調(diào)用算法函數(shù)make_heap、push_heap和pop_heap來自動(dòng)完成此操作。

1.2 priority_queue使用

優(yōu)先級(jí)隊(duì)列默認(rèn)使用vector作為其底層存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的容器，在vector上又使用了堆算法將vector中元素構(gòu)造成堆的結(jié)構(gòu)，因此priority_queue就是堆，所有需要用到堆的位置，都可以考慮使用priority_queue。注意：默認(rèn)情況下priority_queue是大堆。

下面我們來簡(jiǎn)單驗(yàn)證一下：

那如果我們想實(shí)現(xiàn)小堆呢，這里就要用到仿函數(shù)：

2. 仿函數(shù)介紹

仿函數(shù)是STL六大組件之一，仿函數(shù)（又稱函數(shù)對(duì)象）其實(shí)就是一個(gè)類重載了()，使得這個(gè)類的使用看上去像一個(gè)函數(shù)。

template<class T>
class Less
{
    public:
    bool operator()(const T& x,const T& y)
    {
        return x < y;
    }
};

template<class T>
class Greater
{
    public:
    bool operator()(const T& x,const T& y)
    {
        return x > y;
    }
};

這就是一個(gè)函數(shù)調(diào)用。當(dāng)然本質(zhì)是調(diào)用了類里面的operator()。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-715682.html

3. priority_queue模擬實(shí)現(xiàn)

#include<vector>
#include<iostream>
using namespace std;
template<class T>
class Less
{
public:
	bool operator()(const T& x, const T& y)
	{
		return x < y;
	}
};

template<class T>
class Greater
{
public:
	bool operator()(const T& x, const T& y)
	{
		return x > y;
	}
};

namespace w
{


	template<class T, class Container = vector<T>, class Comapre = less<T>>
	class priority_queue
	{
	private:
		void AdjustDown(int parent)
		{
			Comapre com;

			size_t child = parent * 2 + 1;
			while (child < _con.size())
			{
				if (child + 1 < _con.size() && com(_con[child],_con[child + 1]))
				{
					++child;
				}

				if (com(_con[parent],_con[child]))
				{
					swap(_con[child], _con[parent]);
					parent = child;
					child = parent * 2 + 1;
				}
				else
				{
					break;
				}
			}	
		}

		void AdjustUp(int child)
		{
			Comapre com;

			int parent = (child - 1) / 2;
			while (child > 0)
			{
				if (com(_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)
			{
				_con.push_back(*first);
				++first;
			}

			// 建堆
			for (int i = (_con.size()-1-1)/2; i >= 0; i--)
			{
				AdjustDown(i);
			}
		}

		void pop()
		{
			swap(_con[0], _con[_con.size() - 1]);
			_con.pop_back();

			AdjustDown(0);
		}

		void push(const T& x)
		{
			_con.push_back(x);

			AdjustUp(_con.size() - 1);
		}

		const T& top()
		{
			return _con[0];
		}

		bool empty()
		{
			return _con.empty();
		}

		size_t size()
		{
			return _con.size();
		}
	private:
		Container _con;
	};

	void test_priority_queue1()
	{
		priority_queue<int, vector<int>, Greater<int>> pq;
		
		pq.push(3);
		pq.push(5);
		pq.push(1);
		pq.push(4);
		
		while (!pq.empty())
		{
			cout << pq.top() << " ";
			pq.pop();
		}
		cout << endl;
	}

	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);
	private:
		int _year;
		int _month;
		int _day;
	};

	ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
	{
		_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;
		return _cout;
	}

	struct LessPDate
	{
		bool operator()(const Date* p1, const Date* p2)
		{
			return *p1 < *p2;
		}
	};


	void test_priority_queue2()
	{
		priority_queue<Date*, vector<Date*>, LessPDate> pq;
		pq.push(new Date(2023, 7, 20));
		pq.push(new Date(2023, 6, 20));
		pq.push(new Date(2023, 8, 20));

		while (!pq.empty())
		{
			cout << *pq.top() << " ";
			pq.pop();
		}
		cout << endl;
	}
}

到了這里，關(guān)于【STL】priority_queue(優(yōu)先級(jí)隊(duì)列)詳解及仿函數(shù)使用（附完整源碼）的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)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TOY模板網(wǎng)！