C++ queue和priority_queue,STL queue和priority_queue

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queue 和 priority_queue 都是容器适配器,要使用它们,必须包含头文件 <queue>。

queue

queue 就是“队列”。队列是先进先出的,和排队类似。队头的访问和删除操作只能在队头进行,添加操作只能在队尾进行。不能访问队列中间的元素。

queue 可以用 list 和 deque 实现,默认情况下用 deque 实现。

queue 的定义如下:

template < class T, class Cont = deque<T> >
class queue{
    ...
};

queue 同样也有和 stack 类似的 push、pop、top 函数。区别在于,queue 的 push 发生在队尾,pop 和 top 发生在队头。

priority_queue

priority_queue 是“优先队列”。它和普通队列的区别在于,优先队列的队头元素总是最大的——即执行 pop 操作时,删除的总是最大的元素;执行 top 操作时,返回的是最大元素的引用。

priority_queue 可以用 vector 和 deque 实现,默认情况下用 vector 实现。

priority_queue 默认的元素比较器是 less <T>。也就是说,在默认情况下,要放入 priority_queue 的元素必须是能用“<”运算符进行比较的,而且 priority _queue 保证以下条件总是成立:对于队头的元素 x 和任意非队头的元素 y,表达式“x<y”必为 false。

priority_queue 定义如下:

template < class T, class Container = vector <T>, class Compare = less<T> >
class priority_queue{
    ...
};

priority_queue 的第三个类型参数可以用来指定排序规则。

和 set/multiset 不同,priority_queue 是使用“堆排序”技术实现的,其内部并非完全有序,但却能确保最大元素总在队头。因此,priority_queue 特别适用于“不停地在一堆元素中取走最大的元素”这种情况。priority_queue 插入和删除元素的复杂度都是 O(log(n))。虽然用 set/multiset 也能完成此项工作,但是 priority_queue 比它们略快一些。

priority_queue 队头的元素只能被查看或者修改,不能被删除。

priority_queue的用法示例如下。
#include <queue>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    priority_queue<double> pq1;
    pq1.push(3.2); pq1.push(9.8); pq1.push(9.8); pq1.push(5.4);
    while(!pq1.empty()) {
        cout << pq1.top() << " ";
        pq1.pop();
    } //上面输出 9.8 9.8 5.4 3.2
    cout << endl;
    priority_queue<double,vector<double>,greater<double> > pq2;
    pq2.push(3.2); pq2.push(9.8); pq2.push(9.8); pq2.push(5.4);
    while(!pq2.empty()) {
        cout << pq2.top() << " ";
        pq2.pop();
    }
    //上面输出 3.2 5.4 9.8 9.8
    return 0;
}
程序的输出结果是:
9.8 9.8 5.4 3.2
3.2 5.4 9.8 9.8

pq2 的排序规则和 pq1 相反,因此元素出队的顺序也相反。
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