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std::priority_queue

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< cpp‎ | 容器
定义在头文件 <queue>
template<

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

> class priority_queue;

优先级队列 是一个 容器适配器,它以对数插入和提取为代价提供最大(默认)元素的常数时间查找。

可以提供用户提供的 Compare 来更改排序,例如使用 std::greater<T> 将导致最小的元素显示为 top()

使用 priority_queue 与在一些随机访问容器中管理 类似,好处是无法意外地使堆失效。

内容

[编辑] 模板参数

T - 存储元素的类型。如果 TContainer::value_type 不是同一种类型,则程序格式错误。
Container - 用于存储元素的底层容器的类型。容器必须满足 SequenceContainer 的要求,其迭代器必须满足 LegacyRandomAccessIterator 的要求。此外,它必须提供以下函数,具有 通常的语义

标准容器 std::vector(包括 std::vector<bool>)和 std::deque 满足这些要求。

Compare - 提供严格弱排序的 Compare 类型。

注意,Compare 参数的定义方式是,如果它的第一个参数在弱排序中位于第二个参数之前,则返回 true。但由于优先级队列首先输出最大元素,因此“位于之前”的元素实际上是最后输出的。也就是说,队列的头部包含根据 Compare 强加的弱排序的“最后一个”元素。

[编辑] 成员类型

成员类型 定义
container_type Container[编辑]
value_compare Compare
value_type Container::value_type[编辑]
size_type Container::size_type[编辑]
reference Container::reference[编辑]
const_reference Container::const_reference[编辑]

[编辑] 成员对象

成员名称 定义
Container c
底层容器
(受保护成员对象) [编辑]
Compare comp
比较函数对象
(受保护成员对象)

[编辑] 成员函数

构造 priority_queue
(公共成员函数) [编辑]
析构 priority_queue
(公共成员函数) [编辑]
将值赋值给容器适配器
(公共成员函数) [编辑]
元素访问
访问顶部元素
(公共成员函数) [编辑]
容量
检查容器适配器是否为空
(公共成员函数) [编辑]
返回元素数量
(公共成员函数) [编辑]
修改器
插入元素并对底层容器进行排序
(公共成员函数) [编辑]
插入一系列元素并对底层容器进行排序
(公共成员函数) [编辑]
(C++11)
原地构造元素并对底层容器进行排序
(公有成员函数) [编辑]
移除顶部元素
(公有成员函数) [编辑]
(C++11)
交换内容
(公有成员函数) [编辑]

[编辑] 非成员函数

专门化了 std::swap 算法
(函数模板) [编辑]

[编辑] 辅助类

专门化了 std::uses_allocator 类型特征
(类模板专门化) [编辑]
std::priority_queue 的格式化支持
(类模板专门化) [编辑]

推导指南

(自 C++17 起)

[编辑] 注释

功能测试 Std 功能
__cpp_lib_containers_ranges 202202L (C++23) 范围感知 的容器构造和插入

[编辑] 示例

#include <functional>
#include <iostream>
#include <queue>
#include <string_view>
#include <vector>
 
template<typename T>
void pop_println(std::string_view rem, T& pq)
{
    std::cout << rem << ": ";
    for (; !pq.empty(); pq.pop())
        std::cout << pq.top() << ' ';
    std::cout << '\n';
}
 
template<typename T>
void println(std::string_view rem, const T& v)
{
    std::cout << rem << ": ";
    for (const auto& e : v)
        std::cout << e << ' ';
    std::cout << '\n';
}
 
int main()
{
    const auto data = {1, 8, 5, 6, 3, 4, 0, 9, 7, 2};
    println("data", data);
 
    std::priority_queue<int> max_priority_queue;
 
    // Fill the priority queue.
    for (int n : data)
        max_priority_queue.push(n);
 
    pop_println("max_priority_queue", max_priority_queue);
 
    // std::greater<int> makes the max priority queue act as a min priority queue.
    std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int>>
        min_priority_queue1(data.begin(), data.end());
 
    pop_println("min_priority_queue1", min_priority_queue1);
 
    // Second way to define a min priority queue.
    std::priority_queue min_priority_queue2(data.begin(), data.end(), std::greater<int>());
 
    pop_println("min_priority_queue2", min_priority_queue2);
 
    // Using a custom function object to compare elements.
    struct
    {
        bool operator()(const int l, const int r) const { return l > r; }
    } customLess;
 
    std::priority_queue custom_priority_queue(data.begin(), data.end(), customLess);
 
    pop_println("custom_priority_queue", custom_priority_queue);
 
    // Using lambda to compare elements.
    auto cmp = [](int left, int right) { return (left ^ 1) < (right ^ 1); };
    std::priority_queue<int, std::vector<int>, decltype(cmp)> lambda_priority_queue(cmp);
 
    for (int n : data)
        lambda_priority_queue.push(n);
 
    pop_println("lambda_priority_queue", lambda_priority_queue);
}

输出

data: 1 8 5 6 3 4 0 9 7 2
max_priority_queue: 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
min_priority_queue1: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
min_priority_queue2: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
custom_priority_queue: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
lambda_priority_queue: 8 9 6 7 4 5 2 3 0 1

[编辑] 错误报告

以下行为更改缺陷报告被追溯应用于先前发布的 C++ 标准。

DR 应用于 已发布的行为 正确行为
LWG 307 C++98 Container 不能是 std::vector<bool> 允许
LWG 2566 C++98 缺少 Container::value_type 的要求 如果 TContainer::value_type 类型不同,则为不合格
LWG 2684 C++98 priority_queue 采用比较器
但缺少其成员类型定义
添加

[编辑] 另见

动态连续数组
(类模板) [编辑]
空间效率高的动态位集
(类模板专门化) [编辑]
双端队列
(类模板) [编辑]