c++ priority_queue使用

在C++中，`priority_queue` 是一种容器适配器，用于实现优先队列。它的第一个元素总是当前包含的元素中最大的（默认情况下），这使得它非常适合需要快速访问最大元素的场景[^4]。 ### 基本用法 `priority_queue` 的模板类型定义如下： ```cpp template <typename T, typename Container=std::vector<T>, typename Compare=std::less<T>> class priority_queue; ``` 这意味着 `priority_queue` 需要三个模板参数： - `T`：存储在队列中的元素类型。 - `Container`：用于存储数据的底层容器，默认为 `std::vector<T>`。 - `Functional`：比较函数或对象，用于确定元素的排序规则，默认为 `std::less<T>`，即构建大根堆[^2]。 ### 创建和初始化 创建一个简单的 `priority_queue` 实例非常直接。下面的例子展示了如何声明一个整数类型的优先队列，并向其中添加一些元素： ```cpp #include <iostream> #include <queue> int main() { std::priority_queue<int> pq; // 向优先队列中添加元素 pq.push(10); pq.push(30); pq.push(20); // 输出队列顶部元素，即最大的元素 std::cout << "Top element: " << pq.top() << std::endl; // 输出30 // 移除顶部元素 pq.pop(); // 再次输出顶部元素 std::cout << "New top element: " << pq.top() << std::endl; // 输出20 return 0; } ``` ### 自定义比较器 如果需要创建一个小根堆而不是默认的大根堆，可以通过提供自定义的比较器来实现。例如，使用 `std::greater<T>` 比较器可以轻松地创建一个小根堆： ```cpp #include <iostream> #include <queue> #include <functional> // std::greater int main() { // 使用 std::greater<int> 创建小根堆 std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int>> minPQ; minPQ.push(10); minPQ.push(30); minPQ.push(20); // 输出最小的元素 std::cout << "Minimum element: " << minPQ.top() << std::endl; // 输出10 return 0; } ``` ### 注意事项 - `priority_queue` 不支持迭代器，因此不能直接遍历队列中的所有元素。 - 插入和删除操作的时间复杂度接近于对数时间，即 O(log n)。 - 底层容器的选择会影响性能，通常推荐使用 `std::vector` 或 `std::deque`，因为它们提供了良好的随机访问特性[^3]。 通过上述介绍和示例，应该能够开始在自己的项目中使用 `priority_queue` 来处理需要优先级管理的数据了。