如何深入理解并有效运用C++中的priority_queue？

优先队列(priority_queue)详解

1. 基本概念

优先队列（Priority Queue）是一种特殊的队列数据结构，其中每个元素都有一个优先级，在优先队列中，元素的出队顺序由其优先级决定，优先级高的元素先出队，优先队列的实现通常基于堆（Heap）数据结构。

2. 常用操作

操作	描述
push	将元素添加到队列尾部并进行排序
pop	删除并返回队列中优先级最高的元素
top	返回队列中优先级最高的元素，但不删除
empty	检查队列是否为空
size	返回队列中的元素个数
swap	交换两个优先队列的内容

3. 声明与使用

优先队列可以通过包含头文件<queue> 来使用，以下是一些常见的声明方式：

默认大顶堆：

```cpp

#include <queue>

priority_queue<int> pq; // int 类型的大顶堆

```

小顶堆：

```cpp

#include <queue>

#include <vector>

#include <functional> // for greater<int>

priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> pq; // int 类型的小顶堆

```

自定义类型：

```cpp

struct Node {

int x;

// 其他成员变量和方法

bool operator < (const Node &a) const {

return x < a.x; // 自定义比较规则

}

};

priority_queue<Node> pq; // 使用自定义类型和比较规则

```

4. 示例代码

以下是一个简单的使用优先队列的示例：

#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
#include <functional>
using namespace std;
int main() {
    // 创建一个大顶堆
    priority_queue<int> maxHeap;
    maxHeap.push(10);
    maxHeap.push(8);
    maxHeap.push(12);
    maxHeap.push(14);
    maxHeap.push(6);
    
    while (!maxHeap.empty()) {
        cout << maxHeap.top() << " ";
        maxHeap.pop();
    }
    cout << endl; // 输出：14 12 10 8 6
    
    // 创建一个小顶堆
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> minHeap;
    minHeap.push(10);
    minHeap.push(8);
    minHeap.push(12);
    minHeap.push(14);
    minHeap.push(6);
    
    while (!minHeap.empty()) {
        cout << minHeap.top() << " ";
        minHeap.pop();
    }
    cout << endl; // 输出：6 8 10 12 14
    
    return 0;
}

5. 注意事项

：优先队列没有提供back() 操作，因为它是一个抽象的数据结构，不直接暴露底层容器的细节。

默认容器：如果没有指定容器类型，优先队列默认使用std::vector 作为其底层容器。

比较函数：可以通过模板参数指定比较函数，例如less<int>（默认）或greater<int>，以实现不同的排序规则。

仿函数：可以使用仿函数（Functor）或者Lambda表达式来定义自定义的比较规则。

各位小伙伴们，我刚刚为大家分享了有关priority_queue详解_详解的知识，希望对你们有所帮助。如果您还有其他相关问题需要解决，欢迎随时提出哦！