优先级队列用法详解（priority_queue）

由于优先级队列的内部数据结构为 堆，所以这里先介绍堆的一些操作。

堆的一些函数操作在algorithm头文件中

//在[first, last)范围内构造最大堆,first,last 可以是vector指针也可以是数组指针
make_heap(first ,last)
make_heap(first ,last, cmpObject)

  默认情况下是建立最大堆，即首元素为两个地址间的最大值。默认为less<int>，可以改为greater<int>即为建立最小堆

pop_heap(first ,last)
pop_heap(first ,last, cmpObject)

将front（即第一个最大元素）移动到end的前部，同时将剩下的元素重新构造成(堆排序)一个新的heap。

push_heap(first ,last)
push_heap(first ,last, cmpObject)

对刚插入的（尾部）元素做堆排序。在进行push_heap操作之前，除了最后一个元素以外的其他元素必须构成一个最大堆，

否则会报错。

sort_heap(first ,last)
sort_heap(first ,last, cmpObject)

将一个堆做排序,最终成为一个有序的系列，可以看到sort_heap时，必须先是一个堆（两个特性：1、最大元素在第一个 2、添加或者删除元素以对数时间），因此必须先做一次make_heap.

先写一个用 STL 里面堆算法实现的与真正的STL里面的priority_queue 用法相
似的 priority_queue，以加深对priority_queue 的理解

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>

 using namespace std;

 class priority_queue
{
    private:
        vector<int> data;
    public:
        void push( int t ){
            data.push_back(t);
            push_heap( data.begin(), data.end());
        }
        void pop(){
            pop_heap( data.begin(), data.end() );
            data.pop_back();
        }
        int top()    { return data.front(); }
        int size()   { return data.size();  }
        bool empty() { return data.empty(); }
};

 int main()
{
    priority_queue  test;
    test.push( 3 );
    test.push( 5 );
    test.push( 2 );
    test.push( 4 );
    test.push(10);
    test.push(1);
    while( !test.empty() ){
        cout << test.top() << endl;
            test.pop(); }
    return 0;
}

模板声明带有三个参数，priority_queue<Type, Container, Functional>
　　Type 为数据类型， Container 为保存数据的容器， Functional 为元素比较方式。
　　Container 必须是用数组实现的容器，比如 vector, deque 但不能用list.
　　STL里面默认用的是vector. 比较方式默认用operator< , 所以如果你把后面俩个
　　参数 缺省的话，优先队列就是大顶堆，队头元素最大。

下面的程序为建立一个最小堆的例子 priority_queue<int,vector<int>,greater<int>> q;

#include <iostream>
#include <queue>

 using namespace std;

 int main(){
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > q;
    for( int i= 0; i< 10; ++i ) q.push( rand() );
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top() << endl;
        q.pop();
    }
    getchar();
    return 0;
}

自定义类型Node的优先级队列，重载比较运算符'<'：

#include <iostream>
#include <queue>

 using namespace std;

 struct Node{
    int x, y;
    Node( int a= 0, int b= 0 ):
        x(a), y(b) {}
};

 bool operator<( Node a, Node b ){
    if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;
    return a.x> b.x;
}

 int main(){
    priority_queue<Node> q;
    for( int i= 0; i< 10; ++i )
    q.push( Node( rand(), rand() ) );
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top().x << ' ' << q.top().y << endl;
        q.pop();
    }
    getchar();
    return 0;
}

重载‘<’之后可以只带一个模板参数定义优先级队列对象，但不能声明priority_queue<Node, vector<Node>, greater<Node> >

这种类型，原因是greater<Node>没有定义，要想定义上述形式必须定义一个比较的类cmp，具体实现如下代码。

#include <iostream>
#include <queue>

 using namespace std;

 struct Node{
    int x, y;
    Node( int a= 0, int b= 0 ):
        x(a), y(b) {}
};

 struct cmp{
    bool operator() ( Node a, Node b ){
        if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;
        return a.x> b.x; }
};

 int main(){
    priority_queue<Node, vector<Node>, cmp> q;
    for( int i= 0; i< 10; ++i )
    q.push( Node( rand(), rand() ) );
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top().x << ' ' << q.top().y << endl;
        q.pop();
    }
    getchar();
    return 0;
}

参考博文：

　　http://blog.163.com/zjut_nizhenyang/blog/static/1695700292010101632059540/

　　http://blog.csdn.net/fuyufjh/article/details/47144869

　　http://blog.sina.com.cn/s/blog_959bf1d3010191h1.html