priority_queue的介绍
文档：https://legacy.cplusplus.com/reference/queue/priority_queue/?kw=priority_queue
我们的priority_queue的底层是我们的堆实现的。默认适配容器是vector。
头文件是：queue。
6. 优先队列是一种容器适配器，根据严格的弱排序标准，它的第一个元素总是它所包含的元素中最大的。
7. 类似于堆，在堆中可以随时插入元素，并且只能检索最大堆元素(优先队列中位于顶部的元 素)。
8. 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，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”弹出，其称为优先队列的顶部。
9. 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。容器应该可以通过随机访问迭代器访问，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()：删除容器尾部元素
- 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。
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接口的使用
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函数声明 接口说明（他的接口和我们的栈很像）。
priority_queue()/priority_queue(first, last)：构造一个空的优先级队列 。
empty( )： 检测优先级队列是否为空，是返回true，否则返回 false
top( )：返回优先级队列中最大(最小元素)，即堆顶元素
push(x)： 在优先级队列中插入元素x
pop() ：删除优先级队列中最大(最小)元素，即堆顶元素
（我这里就不在举例子了，可以进行文档查询）。
注意：我们的priority_queue是大堆；
下面程序可以证明：
#include<vector>
#include<queue>
#include<functional>//greater头文件
void TestPriorityQueue()
{ // 默认情况下，创建的是大堆，其底层按照小于号比较
vector<int> v{3,2,7,6,0,4,1,9,8,5};
priority_queue<int> q1;
for (auto& e : v) q1.push(e);
cout << q1.top() << endl; // 如果要创建小堆，将第三个模板参数换成greater比较方式
priority_queue<int, vector<int>, less<int>> q2(v.begin(), v.end());
cout << q2.top() << endl;
}
- 如果在priority_queue中放自定义类型的数据，用户需要在自定义类型中提供> 或者< 的重载。
例如我们的日期类：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
class Date
{
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
: _year(year)
, _month(month)
, _day(day)
{}
bool operator<(const Date& d)const
{
return (_year < d._year) ||
(_year == d._year && _month < d._month) ||
(_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day);
}
bool operator>(const Date& d)const
{
return (_year > d._year) ||
(_year == d._year && _month > d._month) ||
(_year == d._year && _month == d._month && _day > d._day);
}
friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
{
_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;
return _cout;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
void TestPriorityQueue()
{
// 大堆，需要用户在自定义类型中提供<的重载
priority_queue<Date> q1;
q1.push(Date(2018, 10, 29));
q1.push(Date(2018, 10, 28));
q1.push(Date(2018, 10, 30));
cout << q1.top() << endl;
// 如果要创建小堆，需要用户提供>的重载
priority_queue<Date, vector<Date>, greater<Date>> q2;
q2.push(Date(2018, 10, 29));
q2.push(Date(2018, 10, 28));
q2.push(Date(2018, 10, 30));
cout << q2.top() << endl;
}
如果你想要是小堆的话，可以自己去传一个greater的仿函数,我们的额类定义时就多给你传了一个模板让你可以改变底层是大堆还是小堆。
priority_queue的模拟实现：
通过对priority_queue的底层结构就是堆，因此此处只需对对进行通用的封装即可。
例子：
#include<vector>
template<class T>
class Less
{
public:
bool operator()(const T& x, const T& y)
{
return x < y;
}
};
template<class T>
class Greater
{
public:
bool operator()(const T& x, const T& y)
{
return x > y;
}
};
namespace my
{
// 默认是大堆
template<class T, class Container = vector<T>, class Compare = Less<T>>
class priority_queue
{
public:
void AdjustUp(int child)
{
Compare com;
int parent = (child - 1) / 2;
while (child > 0)
{
//if (_con[parent] < _con[child])
if(com(_con[parent], _con[child]))
{
swap(_con[child], _con[parent]);
child = parent;
parent = (child - 1) / 2;
}
else
{
break;
}
}
}
void push(const T& x)
{
_con.push_back(x);
AdjustUp(_con.size() - 1);
}
void AdjustDown(int parent)
{
// 先假设左孩子小
size_t child = parent * 2 + 1;
Compare com;
while (child < _con.size()) // child >= n说明孩子不存在，调整到叶子了
{
// 找出小的那个孩子
//if (child + 1 < _con.size() && _con[child] < _con[child + 1])
if (child + 1 < _con.size() && com(_con[child], _con[child + 1]))
{
++child;
}
//if (_con[parent] < _con[child])
if (com(_con[parent],_con[child]))
{
swap(_con[child], _con[parent]);
parent = child;
child = parent * 2 + 1;
}
else
{
break;
}
}
}
void pop()
{
swap(_con[0], _con[_con.size() - 1]);
_con.pop_back();
AdjustDown(0);
}
const T& top()
{
return _con[0];
}
size_t size() const
{
return _con.size();
}
bool empty() const
{
return _con.empty();
}
private:
Container _con;
};
}