priority_queue是C++ STL中基于堆的容器适配器,默认为最大堆,常用于任务调度、Dijkstra算法等场景。1. 基本用法:包含头文件,定义方式有priority_queue pq(最大堆)和priority_queue pq(最小堆),常用操作包括push、pop、top、empty和size。示例输出为30 20 10。2. 自定义比较:可通过重载operator

在C++中,priority_queue 是标准模板库(STL)提供的一个容器适配器,用于实现优先队列。它基于堆结构,默认情况下使用最大堆,即每次取出的元素是当前队列中最大的。它常用于需要按优先级处理数据的场景,比如任务调度、Dijkstra最短路径算法等。
1. priority_queue的基本用法
头文件: 使用 #include 即可引入 priority_queue。
定义方式:
priority_queue pq;:默认最大堆,顶部是最大值。priority_queue, greater> pq;:最小堆,顶部是最小值。
常用操作:
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pq.push(x):插入元素 x。pq.pop():移除顶部元素(不返回)。pq.top():获取顶部元素。pq.empty():判断是否为空。pq.size():返回元素个数。
示例代码:
#include #include using namespace std;int main() {priority_queue pq;pq.push(10);pq.push(30);pq.push(20);
while (!pq.empty()) { cout << pq.top() << " "; pq.pop();}// 输出:30 20 10return 0;
}
2. 自定义比较函数(结构体或类)
当需要处理自定义类型(如结构体)时,可以通过重载比较运算符或提供比较类来定义优先级规则。
方法一:重载 operator
struct Person { string name; int age; Person(string n, int a) : name(n), age(a) {}bool operator<(const Person& p) const { return age < p.age; // 年龄大的优先级高(最大堆)}
};
priority_queue pq;pq.push(Person("Alice", 25));pq.push(Person("Bob", 30));cout
方法二:自定义比较结构体
struct CompareAge { bool operator()(const Person& a, const Person& b) { return a.age < b.age; // 最大堆 }};priority_queue<Person, vector, CompareAge> pq;
若想实现年龄小的优先,则改为:a.age > b.age,即可变为最小堆逻辑。
3. 实际应用示例:合并K个有序链表
LeetCode经典题:使用 priority_queue 维护每条链表当前最小节点,每次取出最小值节点加入结果链表。
#include struct ListNode { int val; ListNode *next; ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}};struct Compare {bool operator()(ListNode a, ListNode b) {return a->val > b->val; // 最小堆:值小的优先}};
ListNode mergeKLists(vector<ListNode>& lists) {priority_queue<ListNode, vector<ListNode>, Compare> pq;
for (ListNode* head : lists) { if (head) pq.push(head);}ListNode dummy(0);ListNode* tail = &dummy;while (!pq.empty()) { ListNode* node = pq.top(); pq.pop(); tail->next = node; tail = tail->next; if (node->next) pq.push(node->next);}return dummy.next;
}
该方法时间复杂度为 O(N log k),其中 N 是所有节点总数,k 是链表数量,效率较高。
4. 注意事项与常见问题
priority_queue 不支持遍历,只能访问 top 元素。修改已有元素会破坏堆结构,应避免。如果需要动态更新优先级,考虑使用 set 或手写堆。注意自定义比较函数的逻辑方向,greater 表示“更小的优先”,即最小堆。
基本上就这些。掌握 priority_queue 能显著简化很多算法设计,特别是在贪心和图算法中非常实用。熟悉其接口和自定义方式后,使用起来很高效。
以上就是C++如何使用priority_queue_C++优先队列容器与应用示例的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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