• 优先队列底层是靠堆实现的，是一种特殊的队列。
  • 优先队列的队首元素一定是当前队列中优先级最高的那个，也就是说，如果把优先队列中元素依次出队，会得到按优先级从大到小排列的一组元素
  • 向优先队列中插入元素时，优先队列内部的堆结构会自动调整，保证队首元素永远是优先级最高的。
  • priority_queue定义于​​queue.h​​​，命名空间​​std​​

一、构造函数

作用

代码

说明

定义一个priority_queue

priority_queue<typename> pq;

typename可以是任意基础数据类型或STL容器

二、访问priority_queue内元素

  • 与queue不同，priority_queue没有​​front()​​​和​​back()​​​方法，只能通过​​top()​​方法访问队元素
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
 
int main()
{
  priority_queue<int> pq; //默认大数优先级高
  
  pq.push(1);
  pq.push(2);
  pq.push(3);
  pq.push(4);

  cout<<pq.top()<<endl; //打印4 
  pq.pop();
  cout<<pq.top()<<endl; //打印3 
  
  return 0; 
}

三、常用操作

（1）基本操作

  • 设有priority_queue容器pq

操作

代码

时间复杂度

说明

元素x入队

pq.push(x)

O(logN)，N为当前优先队列中元素个数

-

队首出队

pq.pop()

O(logN)，N为当前优先队列中元素个数

出队的是优先级最高的元素

队列判空

pq.empty()

O(1)

返回一个bool类型

访问队首元素（不影响队列）

pq.top()

O(1)

如果队列为空，top()方法会报错

获得priority_queue内元素个数

pq.size()

O(1)

-

（2）设置优先级

1. 基本数据类型的优先级

  • 仅适用于基本数据类型
  • 对于int、double等类型，数字越大优先级越高
  • 对于char，字典序越大优先级越高
  • 对于基本数据类型，​​priority_queue<int> q;​​​等价于​​priority_queue<int, vector<int>, less<int>> q​​
  • 其中第二个参数​​vector​​是用来承载底层的堆结构的，这里出现的3个typename应该相同
  • 第三个参数​​less​​​是对第一个参数的比较类，​​less<typename>​​​代表数字大的优先级高；​​greater<typename>​​代表数字小的优先级高
#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
using namespace std;
 
int main()
{
  //priority_queue<int> pq; //默认大数优先级高
  priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > pq; //小数优先级高 

  pq.push(1);
  pq.push(2);
  pq.push(3);
  pq.push(4);

  cout<<pq.top()<<endl; //打印1
  pq.pop();
  cout<<pq.top()<<endl; //打印2 
  
  return 0; 
}

2. 结构体优先级设置

  • 适用于基本数据类型、结构体和STL容器
  • 下面定义一个fruit结构体，希望价格高的结构体优先级高
//方法一----------------------------------------------------
struct fruit
{
  string name;
  int price;
  
  //重载<运算符
  friend bool opreator < (fruit f1,fruit f2)
  {
    return f1.price < f2.price;  //价格高的优先级高
  }
};

priority_queue<fruit> q;  //定义fruit类型的优先队列，内部就是价格高的fruit优先级高


//方法二----------------------------------------------------
struct fruit
{
  string name;
  int price;
};

struct cmp
{
  //重载<运算符
  bool opreator () (fruit f1,fruit f2)  //注意这里不写friend，小于号换括号
  {
    return f1.price < f2.price;      //价格高的优先级高
  }
};

priority_queue<fruit,vector<fruit>,cmp> q;
  • 如果结构体内数据较大，可以在重载运算符时使用常引用来提高效率
friend bool opreator < (const fruit &f1,const fruit &f2)
{ 
  return f1.price < f2.price;  
}


bool opreator () (const fruit &f1,const fruit &f2)  
{
  return f1.price < f2.price;      
}