C++中的queue与priority_queue
文章目录
- queue
- queue的介绍
- queue的使用
- priority_queue
- priority_queue介绍
- priority_queue使用
queue
queue的介绍
队列是一种容器适配器,专门用于上下文先进先出的操作中。队列的特性是先进先出,从容器的一端插入,另一端提取元素。
队列作为容器适配器实现,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。元素从队尾入队列,从队头出队列。
底层容器可以是标准容器类模板之一,也可以是其他专门设计的容器类。该底层容器应至少支持以下操作:empty(检测队列是否为空)、size(返回队列中有效元素的个数)、front(返回队头元素的引用)、back(返回队尾元素的引用)、push_back(在队列尾部插入元素)、pop_front(在队列头部删除元素)。
标准容器类deque和list满足了这些要求。默认请情况下,如果没有为queue实例化指定底层容器类,则默认使用标准容器deque。
queue的使用
| 函数声明 | 接口说明 |
|---|---|
| queue() | 构造空的队列 |
| empty() | 检测队列是否为空,为空就返回true,否则就返回false |
| size() | 返回队列中有效元素的个数 |
| front() | 返回队头元素的引用 |
| back() | 返回队尾元素的引用 |
| push() | 在队尾将元素val插入队列 |
| pop() | 将队头元素弹出队列 |
int main()
{deque<int> mydeck(3, 100);list<int> mylist(2, 200);queue<int> first;queue<int> second(mydeck);queue<int, list<int>> third;queue<int, list<int>> fourth(mylist);return 0;
}

int main()
{queue<int> myqueue;int sum(0);cout << myqueue.empty() << endl;for (int i = 1; i <= 10; i++)myqueue.push(i);cout << myqueue.empty() << endl;while (!myqueue.empty()){sum += myqueue.front();myqueue.pop();}cout << "total:" << sum << endl;return 0;
}

int main()
{queue<int> myints;cout << "0.size:" << myints.size() << endl;for (int i = 0; i < 5; i++)myints.push(i);cout << "1.size:" << myints.size() << endl;myints.pop();cout << "2.size:" << myints.size() << endl;return 0;
}

int main()
{queue<int> myqueue;myqueue.push(10);myqueue.push(20);myqueue.front() -= myqueue.back();cout << "myqueue.front():" << myqueue.front() << endl;myqueue.back() += myqueue.front();cout << "myqueue.back():" << myqueue.back() << endl;return 0;
}

在C++11中,stack的成员函数也新增了emplace和swap。
priority_queue
priority_queue介绍
优先队列是一种容器适配器,根绝严格的弱排序标准,它的第一个元素总是它所包含的元素中最大的。可以当做堆来理解,实际上和堆基本一致。在堆中可以随时插入元素,并且智能检索最大的堆元素(优先队列中位于顶部的元素)。
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。priority_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被抛出,其称为有限队列的顶部。
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的个数)、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(删除容器尾部的元素)。需要注意的是,这些操作是priority_queue必须具备的,并非是只能有这些操作。
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。
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。
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,所有需要用到堆的地方,都可以考虑使用priority_queue。默认情况下priority_queue是大堆。
priority_queue使用
| 函数声明 | 接口说明 |
|---|---|
| priority_queue()/priority_queue(first, last) | 构造一个优先级队列 |
| empty() | 检测优先级队列是否为空,为空就返回true,否则就返回false |
| size() | 返回优先队列中有效元素的个数 |
| top() | 返回优先级队列中最大(最小元素),即堆顶元素 |
| push() | 在优先级队列中插入元素 |
| pop() | 删除优先级队列中的最大(最小)元素,即堆顶元素 |
class mycomparison
{bool reverse;
public:mycomparison(const bool& revparam = false){reverse = revparam;}bool operator() (const int& lhs, const int& rhs) const{if (reverse)return (lhs > rhs);elsereturn (lhs < rhs);}
};int main()
{int myints[] = { 10, 60, 50, 20 };priority_queue<int> first;priority_queue<int> second(myints, myints + 4);priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> third(myints, myints + 4);typedef priority_queue<int, vector<int>, mycomparison> mypq_type;mypq_type fourth;mypq_type fifth(mycomparison(true));return 0;
}

int main()
{priority_queue<int> mypq;int sum(0);for (int i = 0; i < 10; i++)mypq.push(i);cout << "mypq size:" << mypq.size() << endl;cout << "mypq top:" << mypq.top() << endl;while (!mypq.empty()){sum += mypq.top();mypq.pop();}cout << "total:" << sum << endl;return 0;
}

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