優先級隊列的概念

優先隊列是一種容器適配器，根據嚴格的弱排序標準，它的第一個元素總是它所包含的元素中最大的

此上下文類似于堆，在堆中可以隨時插入元素，并且只能檢索最大堆元素(優先隊列中位于頂部的元 素)。

優先隊列被實現為容器適配器，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 定的成員函數來訪問其元素。元素從特定容器的“尾部”彈出，其稱為優先隊列的頂部。

底層容器可以是任何標準容器類模板，也可以是其他特定設計的容器類。容器應該可以通過隨機訪問迭 代器訪問，并支持以下操作：

5. . 標準容器類vector和deque滿足這些需求。默認情況下，如果沒有為特定的priority_queue類實例化指 定容器類，則使用vector。
6. 需要支持隨機訪問迭代器，以便始終在內部保持堆結構。容器適配器通過在需要時自動調用算法函數 make_heap、push_heap和pop_heap來自動完成此操作。

priority_queue應用

優先級隊列默認使用vector作為其底層存儲數據的容器，在vector上又使用了堆算法將vector中元素構造成 堆的結構，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： 默認情況下priority_queue是大堆

優先級隊列默認情況下是大堆

int main() {//優先級隊列默認情況下是大堆priority_queue<int>q1; //默認構造q1.push(4);q1.push(1);q1.push(2);q1.push(3);q1.push(5);cout << q1.size() << endl;cout << q1.top() << endl;vector<int>v{ 3, 8, 2, 6, 0, 1, 9, 5, 7, 4 };priority_queue<int>q2(v.begin(),v.end()); //區間構造cout << q2.size() << endl;cout << q2.top() << endl;q2.pop();cout << q2.top() << endl;system("pause");return 0; }

2. 如何創建小堆

第一個參數代表優先級隊列里元素的類型，第二個參數代表優先級隊列在底層的時候，把元素放到vector里面，在放之前要先對優先級隊列里元素進行比較，怎么比較，就是第三個參數，優先級中元素的比較規則，默認為less，按照小于的方式進行比較得到的是大堆，所以我們如果要建小堆，就用大于的方式進行比較

vector<int>v{ 3, 8, 2, 6, 0, 1, 9, 5, 7, 4 }; priority_queue<int,vector<int>,greater<int>>q2(v.begin(),v.end()); //區間構造 cout << q2.size() << endl; cout << q2.top() << endl;

3. 如果在priority_queue中放自定義類型的數據，用戶需要在自定義類型中提供> 或者< 的重載。

class Date { public:Date(int year, int month, int day):_year(year), _month(month), _day(day){}//自定義數據類型需要給出自己的比較規則bool operator<(const Date& d)const {return _day < d._day;}private:int _year;int _month;int _day; }; priority_queue<Date>q; Date d1(2019, 10, 18); Date d2(2019, 10, 17); Date d3(2019, 10, 16);//如果在優先級隊列中插入的是自定義數據類型的元素，插入元素期間必須進行元素的比較 //(less : greater) //需要對自定義類型的元素進行大于或者小于的比較 //類中：必須重載>或者<的符號 q.push(d1); q.push(d2); q.push(d3);

有些情況下，用戶可能需要提供比較器
指針:雖然可以直接比較，但是按結果地址給出大小堆，如果想要讓其按照指針所指向空間元素給出大小堆，必須改變比較規則
通過仿函數的方式傳比較規則

class Compare { public:bool operator()(Date* pLeft, Date* pRight){if (pLeft->_day < pRight->_day)return true;return false;} }; priority_queue<Date*，vector<Date*>,Compare>q2; q2.push(&d3); q2.push(&d1); q2.push(&d2); //按這種方式默認情況給出的不完全是大堆，有些情況給出的是小堆 //他是把指針排成了大小堆，我們需要讓指針里所指向的值排成大小堆

在具體問題中的應用

優先級隊列最主要的應用就是解決TopK問題

可以先排降序，然后數組中第k個元素的下標就是K-1

class Solution { public:int findKthLargest(vector<int>& nums, int k) {//默認給出升序序列,按降序方式排//類型后面跟一個()就相當于創建了一個沒有名字的對象//函數調用期間要用類對象sort(nums.begin(),nums.end(),greater<int>());return nums[k-1];} }; //建大堆 priority_queue<int>q(nums.begin(),nums.end()); for(size_t i =0 ;i < k-1; ++i){q.pop();} return q.top();

由于篇幅不易過長，所以接下來兩個知識點，另外寫兩篇體現，以下是鏈接

容器適配器

詳解容器適配器

模擬實現

模擬實現優先級隊列

總結

以上是生活随笔為你收集整理的详解优先级队列priority_queue(应用+模拟实现)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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