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priority_queue用法(转载)

时间:2014-08-13 14:25:36      阅读:363      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:style   blog   http   color   使用   os   io   数据   

关于priority_queue
1,关于STL中的priority_queue:确定用top()查看顶部元素时,该元素是具有最高优先级的一个元素. 调用pop()删除之后,将促使下一个元素进入该位置. 
2,如同stack和queue,priority_queue是一个基于基本序列容器进行构建的适配器,默认的序列器是vector.
 

模板原型:

priority_queue<T,Sequence,Compare>

T:存放容器的元素类型

Sequence:实现优先级队列的底层容器,默认是vector<T>

Compare:用于实现优先级的比较函数,默认是functional中的less<T>

常用的操作如下:

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 

但是在使用时必须注意:priority_queue放置元素时,不会判断元素是否重复。(因为在模板的第二个参数时顺序容器,不能保证元素的唯一性)此外可以替代默认的Compare函数

priority_queue 调用 STL里面的 make_heap(), pop_heap(), push_heap() 算法
实现,也算是堆的另外一种形式。

先写一个用 STL 里面堆算法实现的与真正的STL里面的 priority_queue  用法相
似的 priority_queue, 以加深对 priority_queue 的理解


bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣#include <iostream>
bubuko.com,布布扣#include <algorithm>
bubuko.com,布布扣#include <vector>
bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣using namespace std;
bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣class priority_queue
bubuko.com,布布扣{
bubuko.com,布布扣    private:
bubuko.com,布布扣        vector<int> data;
bubuko.com,布布扣        
bubuko.com,布布扣    public:
bubuko.com,布布扣        void push( int t ){ 
bubuko.com,布布扣            data.push_back(t); 
bubuko.com,布布扣            push_heap( data.begin(), data.end()); 
bubuko.com,布布扣        }
bubuko.com,布布扣        
bubuko.com,布布扣        void pop(){
bubuko.com,布布扣            pop_heap( data.begin(), data.end() );
bubuko.com,布布扣            data.pop_back();
bubuko.com,布布扣        }
bubuko.com,布布扣        
bubuko.com,布布扣        int top()    { return data.front(); }
bubuko.com,布布扣        int size()   { return data.size();  }
bubuko.com,布布扣        bool empty() { return data.empty(); }
bubuko.com,布布扣};
bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣int main()
bubuko.com,布布扣{
bubuko.com,布布扣    priority_queue  test;
bubuko.com,布布扣    test.push( 3 );
bubuko.com,布布扣    test.push( 5 );
bubuko.com,布布扣    test.push( 2 );
bubuko.com,布布扣    test.push( 4 );
bubuko.com,布布扣    
bubuko.com,布布扣    while( !test.empty() ){
bubuko.com,布布扣        cout << test.top() << endl;
bubuko.com,布布扣        test.pop(); }
bubuko.com,布布扣        
bubuko.com,布布扣    return 0;
bubuko.com,布布扣}
bubuko.com,布布扣


STL里面的 priority_queue 写法与此相似,只是增加了模板及相关的迭代器什么的。


priority_queue 对于基本类型的使用方法相对简单。
他的模板声明带有三个参数,priority_queue<Type, Container, Functional>
Type 为数据类型, Container 为保存数据的容器,Functional 为元素比较方式。
Container 必须是用数组实现的容器,比如 vector, deque 但不能用 list.
STL里面默认用的是 vector. 比较方式默认用 operator< , 所以如果你把后面俩个
参数缺省的话,优先队列就是大顶堆,队头元素最大。
看例子

 

bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣#include <iostream>
bubuko.com,布布扣#include <queue>
bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣using namespace std;
bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣int main(){
bubuko.com,布布扣    priority_queue<int> q;
bubuko.com,布布扣    
bubuko.com,布布扣    for( int i= 0; i< 10; ++i ) q.push( rand() );
bubuko.com,布布扣    while( !q.empty() ){
bubuko.com,布布扣        cout << q.top() << endl;
bubuko.com,布布扣        q.pop();
bubuko.com,布布扣    }
bubuko.com,布布扣    
bubuko.com,布布扣    getchar();
bubuko.com,布布扣    return 0;
bubuko.com,布布扣}



如果要用到小顶堆,则一般要把模板的三个参数都带进去。
STL里面定义了一个仿函数 greater<>,对于基本类型可以用这个仿函数声明小顶堆
例子:

bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣#include <iostream>
bubuko.com,布布扣#include <queue>
bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣using namespace std;
bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣int main(){
bubuko.com,布布扣    priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > q;
bubuko.com,布布扣    
bubuko.com,布布扣    for( int i= 0; i< 10; ++i ) q.push( rand() );
bubuko.com,布布扣    while( !q.empty() ){
bubuko.com,布布扣        cout << q.top() << endl;
bubuko.com,布布扣        q.pop();
bubuko.com,布布扣    }
bubuko.com,布布扣    
bubuko.com,布布扣    getchar();
bubuko.com,布布扣    return 0;
bubuko.com,布布扣}



 对于自定义类型,则必须自己重载 operator< 或者自己写仿函数
先看看例子:

bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣#include <iostream>
bubuko.com,布布扣#include <queue>
bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣using namespace std;
bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣struct Node{
bubuko.com,布布扣    int x, y;
bubuko.com,布布扣    Node( int a= 0, int b= 0 ):
bubuko.com,布布扣        x(a), y(b) {}
bubuko.com,布布扣};
bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣bool operator<( Node a, Node b ){
bubuko.com,布布扣    if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;
bubuko.com,布布扣    return a.x> b.x; 
bubuko.com,布布扣}
bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣int main(){
bubuko.com,布布扣    priority_queue<Node> q;
bubuko.com,布布扣    
bubuko.com,布布扣    for( int i= 0; i< 10; ++i )
bubuko.com,布布扣    q.push( Node( rand(), rand() ) );
bubuko.com,布布扣    
bubuko.com,布布扣    while( !q.empty() ){
bubuko.com,布布扣        cout << q.top().x << ‘ ‘ << q.top().y << endl;
bubuko.com,布布扣        q.pop();
bubuko.com,布布扣    }
bubuko.com,布布扣    
bubuko.com,布布扣    getchar();
bubuko.com,布布扣    return 0;
bubuko.com,布布扣}


自定义类型重载 operator< 后,声明对象时就可以只带一个模板参数。
但此时不能像基本类型这样声明
priority_queue<Node, vector<Node>, greater<Node> >;
原因是 greater<Node> 没有定义,如果想用这种方法定义
则可以按如下方式

例子:

bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣#include <iostream>
bubuko.com,布布扣#include <queue>
bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣using namespace std;
bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣struct Node{
bubuko.com,布布扣    int x, y;
bubuko.com,布布扣    Node( int a= 0, int b= 0 ):
bubuko.com,布布扣        x(a), y(b) {}
bubuko.com,布布扣};
bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣struct cmp{
bubuko.com,布布扣    bool operator() ( Node a, Node b ){
bubuko.com,布布扣        if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;
bubuko.com,布布扣        
bubuko.com,布布扣        return a.x> b.x; }
bubuko.com,布布扣};
bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣int main(){
bubuko.com,布布扣    priority_queue<Node, vector<Node>, cmp> q;
bubuko.com,布布扣    
bubuko.com,布布扣    for( int i= 0; i< 10; ++i )
bubuko.com,布布扣    q.push( Node( rand(), rand() ) );
bubuko.com,布布扣    
bubuko.com,布布扣    while( !q.empty() ){
bubuko.com,布布扣        cout << q.top().x << ‘ ‘ << q.top().y << endl;
bubuko.com,布布扣        q.pop();
bubuko.com,布布扣    }
bubuko.com,布布扣    
bubuko.com,布布扣    getchar();
bubuko.com,布布扣    return 0;
bubuko.com,布布扣}

priority_queue

在优先队列中,优先级高的元素先出队列。
标准库默认使用元素类型的<操作符来确定它们之间的优先级关系。
优先队列的第一种用法,也是最常用的用法:

bubuko.com,布布扣priority_queue<int> qi;

通过<操作符可知在整数中元素大的优先级高。
故示例1中输出结果为:9 6 5 3 2

第二种方法:
在示例1中,如果我们要把元素从小到大输出怎么办呢?
这时我们可以传入一个比较函数,使用functional.h函数对象作为比较函数。

bubuko.com,布布扣priority_queue<int, vector<int>, greater<int> >qi2;

其中
第二个参数为容器类型。
第二个参数为比较函数。
故示例2中输出结果为:2 3 5 6 9

第三种方法:
自定义优先级。

bubuko.com,布布扣struct node
bubuko.com,布布扣{
bubuko.com,布布扣    friend bool operator< (node n1, node n2)
bubuko.com,布布扣    {
bubuko.com,布布扣        return n1.priority < n2.priority;
bubuko.com,布布扣    }
bubuko.com,布布扣    int priority;
bubuko.com,布布扣    int value;
bubuko.com,布布扣};

在该结构中,value为值,priority为优先级。
通过自定义operator<操作符来比较元素中的优先级。
在示例3中输出结果为:
优先级  值
9          5
8          2
6          1
2          3
1          4
但如果结构定义如下:

bubuko.com,布布扣struct node
bubuko.com,布布扣{
bubuko.com,布布扣    friend bool operator> (node n1, node n2)
bubuko.com,布布扣    {
bubuko.com,布布扣        return n1.priority > n2.priority;
bubuko.com,布布扣    }
bubuko.com,布布扣    int priority;
bubuko.com,布布扣    int value;
bubuko.com,布布扣};

则会编译不过(G++编译器)
因为标准库默认使用元素类型的<操作符来确定它们之间的优先级关系。
而且自定义类型的<操作符与>操作符并无直接联系,故会编译不过。

//代码清单

 

bubuko.com,布布扣#include<iostream>
bubuko.com,布布扣#include<functional>
bubuko.com,布布扣#include<queue>
bubuko.com,布布扣using namespace std;
bubuko.com,布布扣struct node
bubuko.com,布布扣{
bubuko.com,布布扣    friend bool operator< (node n1, node n2)
bubuko.com,布布扣    {
bubuko.com,布布扣        return n1.priority < n2.priority;
bubuko.com,布布扣    }
bubuko.com,布布扣    int priority;
bubuko.com,布布扣    int value;
bubuko.com,布布扣};
bubuko.com,布布扣int main()
bubuko.com,布布扣{
bubuko.com,布布扣    const int len = 5;
bubuko.com,布布扣    int i;
bubuko.com,布布扣    int a[len] = {3,5,9,6,2};
bubuko.com,布布扣    //示例1
bubuko.com,布布扣    priority_queue<int> qi;
bubuko.com,布布扣    for(i = 0; i < len; i++)
bubuko.com,布布扣        qi.push(a[i]);
bubuko.com,布布扣    for(i = 0; i < len; i++)
bubuko.com,布布扣    {
bubuko.com,布布扣        cout<<qi.top()<<" ";
bubuko.com,布布扣        qi.pop();
bubuko.com,布布扣    }
bubuko.com,布布扣    cout<<endl;
bubuko.com,布布扣    //示例2
bubuko.com,布布扣    priority_queue<int, vector<int>, greater<int> >qi2;
bubuko.com,布布扣    for(i = 0; i < len; i++)
bubuko.com,布布扣        qi2.push(a[i]);
bubuko.com,布布扣    for(i = 0; i < len; i++)
bubuko.com,布布扣    {
bubuko.com,布布扣        cout<<qi2.top()<<" ";
bubuko.com,布布扣        qi2.pop();
bubuko.com,布布扣    }
bubuko.com,布布扣    cout<<endl;
bubuko.com,布布扣    //示例3
bubuko.com,布布扣    priority_queue<node> qn;
bubuko.com,布布扣    node b[len];
bubuko.com,布布扣    b[0].priority = 6; b[0].value = 1; 
bubuko.com,布布扣    b[1].priority = 9; b[1].value = 5; 
bubuko.com,布布扣    b[2].priority = 2; b[2].value = 3; 
bubuko.com,布布扣    b[3].priority = 8; b[3].value = 2; 
bubuko.com,布布扣    b[4].priority = 1; b[4].value = 4; 
bubuko.com,布布扣
bubuko.com,布布扣    for(i = 0; i < len; i++)
bubuko.com,布布扣        qn.push(b[i]);
bubuko.com,布布扣    cout<<"优先级"<<‘/t‘<<"值"<<endl;
bubuko.com,布布扣    for(i = 0; i < len; i++)
bubuko.com,布布扣    {
bubuko.com,布布扣        cout<<qn.top().priority<<‘/t‘<<qn.top().value<<endl;
bubuko.com,布布扣        qn.pop();
bubuko.com,布布扣    }
bubuko.com,布布扣    return 0;
bubuko.com,布布扣}
http://blog.163.com/yinliyang_love/blog/static/167286456201062032317251/

priority_queue用法(转载),布布扣,bubuko.com

priority_queue用法(转载)

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