STL之优先队列

上一篇优先队列实现讲述如何使用最大堆来自己实现一个优先队列，实际上STL里面也为我们提供了相关的实现。下面具体来看一下STL中优先队列的使用方法。

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基本定义

STL中定义优先队列的类为priority_queue，其原型如下：
template <class T, class Container = vector<T>, class Compare = less<typename Container::value_type> > class priority_queue;
模板里面有三个参数，第一个为元素的类型，第二个为所使用的容器（vector或deque），第三个为一个比较的规则，决定是最大优先队列还是最小优先队列，默认的less为最大优先队列。
priority_queue支持的方法和一般队列支持的方法大体相同，主要有以下几种方法可供使用：
bool empty() const;
size_type size() const;
const value_type& top() const;
void push (const value_type& val);
void pop();

使用方法

priority_queue的使用方式有几种，不过在使用时都要加上queue头文件，下面具体介绍几种不同的使用方式。

基本数据类型

对于像int,string这样的基本数据类型来说，其使用方式还是比较简单的。
若是最大优先队列声明为：priority_queue<int> q;
最小优先队列声明：priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > q2

int main()
{
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > q;
    q.push(9);
    q.push(5);
    q.push(3);
    q.push(11);
    while(!q.empty())
    {
        int val=q.top();
        cout<<val<<" ";
        q.pop();
    }
    system("pause");
    return 0;
}

上述输出结果为3 5 9 11，可见其为最小优先队列。

复合数据类型

假设你希望在优先队列的容器中存储的是一个结构体或类类型，那么如何确定元素的大小关系呢，这个时候就需要我们自己来定义比较函数了。假设我们有一个Person类，里面有名字和年龄两个数据成员，其定义如下：

class Person
{
public:
    int age;
    string name;
};

我们想在优先队列中存储Person类对象，可能像这样声明：
priority_queue< Person, vector<Person>, ??? >
但这还缺少用于比较的类型，假设我们想让年龄来决定其优先级，这时我们有两种方法来自定义我们的比较类型。一种是在Person类里重载<操作符，
看起来像下面这样：

bool operator<(const Person& lhs, const Person& rhs)
{
  return lhs.age < rhs.age;
}

但这种方法只能重载<操作符，因为标准库中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，重载>会编译不过。这时就需要我们定义自己的比较类型，就像下面这样：

struct LessThanByAge
{
  bool operator()(const Person& lhs, const Person& rhs) const
  {
    return lhs.age > rhs.age;
  }
};

若是第一种，使用方法直接用默认的比较就可以了：
priority_queue<Person> pq;
第二种需要用我们自定义的比较：
priority_queue<Person, vector<Person>, LessThanByAge> pq;

索引优先队列

在求最短路径的Dijkstra算法中，我们希望在优先队列中存储的是顶点的索引v，每次从优先队列中需要取出的是源点s到各个顶点的最短距离disTo[v]，所以决定其优先级的是距离，这时候我们就可以使用索引优先队列。
我们还是要自定义比较类型，代码如下：

//索引优先队列,存储的是顶点索引v,比较的是disTo[v]
struct cmp
{
    bool operator ()(int v1, int v2)
    {
        return distTo[v1] > distTo[v2];   //小值优先
    }
};

使用方式为：priority_queue<int,vector<int>,cmp> pq;

参考:https://stackoverflow.com/questions/19535644/how-to-use-the-priority-queue-stl-for-objects

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感谢您的阅读！