经典白话算法之优先级队列

<1>概念

优先级队列，顾名思义，就是一种根据一定优先级存储和取出数据的队列。它可以说是队列和排序的完美结合体，不仅可以存储数据，还可以将这些数据按照我们设定的规则进行排序。优先级队列是堆的一种常见应用。有最大优先级队列（最大堆）和最小优先级队列（最小堆）。优先级队列是一种维护有一组元素构成的集合S的数据结构。

<2>优先队列支持的基本运算

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1. //建立一个保存元素为int的优先级队列，其实是建了一个小顶堆
2. //但是请特别注意这样的建的堆默认是大顶堆，即我们从堆顶去的元素是整个堆中元素最大的。
3. priority_queue<int> Heap;
4. //可以这样建一个表示小顶堆的优先级队列
5. priority_queue<int , vector<int>, greater<int> > Heap;
6. //将元素x放入优先级队列中
7. Heap.push(x);
8. //取出优先级队列第一个元素(堆顶元素),保存在x中
9. int x = Heap.top();
10. //弹出堆顶元素，取出后堆会自动调整为一个最小堆（最大堆）
11. Heap.pop();
12. //判断是否为空
13. Heap.empty();
14. //头文件
15. #include<queue>

<3>自定义优先级

添加元素为结构体需要重载‘<‘

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1. #include<iostream>
2. #include<stdio.h>
3. #include<queue>
4. using namespace std;
5. struct Node
6. {
7. //值
8. int value;
9. //编号
10. int key;
11. //重载操作符
12. friend bool operator < (Node node1,Node node2)
13. {
14. //最大优先队列
15. return node1.value < node2.value;
16. }
17. /*
18. 不要重载这个‘>‘只重载‘<‘
19. friend bool operator > (Node node1,Node node2)
20. {
21. return node1.value > node2.value;
22. }
23. */
24. };
25. struct Node2
26. {
27. //值
28. int value;
29. //编号
30. int key;
31. //重载操作符
32. friend bool operator < (Node2 node1,Node2 node2)
33. {
34. //最小优先队列
35. return node1.value > node2.value;
36. }
37. };
38. int main(){
39. int i;
40. //实例一 结构体1
41. Node b[5];
42. b[0].value = 6; b[0].key = 1;
43. b[1].value = 9; b[1].key = 2;
44. b[2].value = 2; b[2].key = 3;
45. b[3].value = 8; b[3].key = 4;
46. b[4].value = 1; b[4].key = 5;
47. //最大优先队列
48. priority_queue<Node> Heap;
49. //入队列
50. for(i = 0;i < 5;i++){
51. Heap.push(b[i]);
52. }
53. printf("最大优先队列：\n");
54. //出队列
55. for(i = 0;i < 5;i++){
56. printf("key:%d value:%d\n",Heap.top().key,Heap.top().value);
57. Heap.pop();
58. }
59. //实例二 结构体2
60. Node2 b2[5];
61. b2[0].value = 6; b2[0].key = 1;
62. b2[1].value = 9; b2[1].key = 2;
63. b2[2].value = 2; b2[2].key = 3;
64. b2[3].value = 8; b2[3].key = 4;
65. b2[4].value = 1; b2[4].key = 5;
66. //最大优先队列
67. priority_queue<Node2> Heap2;
68. //入队列
69. for(i = 0;i < 5;i++){
70. Heap2.push(b2[i]);
71. }
72. printf("最小优先队列：\n");
73. //出队列
74. for(i = 0;i < 5;i++){
75. printf("key:%d value:%d\n",Heap2.top().key,Heap2.top().value);
76. Heap2.pop();
77. }
78. return 0;
79. }

注意：

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1. struct Node
2. {
3. //值
4. int value;
5. //编号
6. int key;
7. friend bool operator > (Node node1,Node node2)
8. {
9. return node1.value > node2.value;
10. }
11. };

这样会报错。因为标准库默认使用元素类型的<操作符来确定它们之间的优先级关系。

具体实例：点击打开链接

看病要排队

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