std::priority_queue

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C++
 
容器库
 
std::priority_queue
 
定义于头文件 <queue>
template<

    class T,
    class Container = std::vector<T>,
    class Compare = std::less<typename Container::value_type>

> class priority_queue;

priority_queue 是容器适配器，它提供常数时间的（默认）最大元素查找，对数代价的插入与释出。

可用用户提供的 Compare 更改顺序，例如，用 std::greater<T> 将导致最小元素作为 top() 出现。

用 priority_queue 工作类似管理某些随机访问容器中的堆，优势是不可能突然把堆非法化。

模板形参

T - 存储的元素类型。若 T 与 Container::value_type 不是同一类型则行为未定义。 (C++17 起)
Container - 用于存储元素的底层容器类型。容器必须满足序列容器 (SequenceContainer) 的要求，而其迭代器必须满足遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 的要求。另外，它必须提供拥有通常语义的下列函数：
  • front()
  • push_back()
  • pop_back()

标准容器 std::vector 和 std::deque 满足这些要求。

Compare - 提供严格弱序的比较 (Compare) 类型。

注意 比较 (Compare) 形参的定义，使得若其第一参数在弱序中先于其第二参数则返回 true 。但因为 priority_queue 首先输出最大元素，故“先来”的元素实际上最后输出。即队列头含有按照 比较 (Compare) 所施加弱序的“最后”元素。

成员类型

 
成员类型 定义
container_type Container
value_compare (C++17) Compare
value_type Container::value_type
size_type Container::size_type
reference Container::reference
const_reference Container::const_reference

成员函数

 构造 priority_queue
(公开成员函数)
析构 priority_queue
(公开成员函数)
赋值给容器适配器
(公开成员函数)
元素访问
访问栈顶元素
(公开成员函数)
容量
检查底层的容器是否为空
(公开成员函数)
返回容纳的元素数
(公开成员函数)
修改器
插入元素，并对底层容器排序
(公开成员函数)
(C++11)
 原位构造元素并排序底层容器
(公开成员函数)
删除队首元素
(公开成员函数)
交换内容
(公开成员函数)

成员对象

Container c
 底层容器
(受保护成员对象)
Compare comp
 比较函数对象
(受保护成员对象)

非成员函数

 特化 std::swap 算法
(函数模板)

辅助类

(C++11)
 特化 std::uses_allocator 类型特征
(类模板特化)

推导指引(C++17 起)

示例

运行此代码
#include <functional>
#include <queue>
#include <vector>
#include <iostream>
 
template<typename T> void print_queue(T& q) {
    while(!q.empty()) {
        std::cout << q.top() << " ";
        q.pop();
    }
    std::cout << '\n';
}
 
int main() {
    std::priority_queue<int> q;
 
    for(int n : {1,8,5,6,3,4,0,9,7,2})
        q.push(n);
 
    print_queue(q);
 
    std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int> > q2;
 
    for(int n : {1,8,5,6,3,4,0,9,7,2})
        q2.push(n);
 
    print_queue(q2);
 
    // 用 lambda 比较元素。
    auto cmp = [](int left, int right) { return (left ^ 1) < (right ^ 1); };
    std::priority_queue<int, std::vector<int>, decltype(cmp)> q3(cmp);
 
    for(int n : {1,8,5,6,3,4,0,9,7,2})
        q3.push(n);
 
    print_queue(q3);
 
}

输出： 

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
8 9 6 7 4 5 2 3 0 1