目录
一、什么是优先级队列
二、优先级队列的定义
三、优先级队列的常用接口
四、模拟实现一个优先级队列
1、posh接口
2、empty接口、size接口和top接口
3、pop接口
4、构造函数
五、整体代码
一、什么是优先级队列
首先优先级队列不是队列，C++ 中的优先队列是STL中的派生容器。当你往优先级队列里存放数据的时候，它会像堆一样存放数据，将最大的数据或最小的数据放到前面。
（至于什么是堆可以看这篇文章->堆的实现）
二、优先级队列的定义
其中：
T 是数据的类型；
Container 是容器类型，vector<T> 是容器；
Compare 是作为仿函数容器，决定了是最大的数据还是最小的数据放在前面。
三、优先级队列的常用接口
| empty | 判断优先级队列是否为空（空返回ture，反之返回false） |
| size | 返回优先级队列的数据个数 |
| top | 返回优先级队列第一个数据 |
| push | 向优先级队列添加数据 |
| pop | 删除优先级队列中的数据 |
| swap | 交换两个优先级队列里的数据 |
四、模拟实现一个优先级队列
（以大堆为例）
我们要实现一个优先级队列，最开始要搭建好它的底层。
template <class T, class Container = vector<T>, class Compare = less<T> >
class priority_queue
{
public:
private:
Container c;
Compare comp;
};用 vector<T> 作为容器（或者其它），构建一个自变量 c，同理用 liss<T>作为容器，构建仿函数comp。
因为优先级队列会像堆一样存放数据，所以实现优先级队列基本就是实现一个堆。
1、posh接口
- 若我们向一个堆里存放数据后，需要向上调整，所以需要一个向上调整数据的函数 adjust_up()
(注：在标准库里有adjust_up()函数，但我们是要自己完成一个)
void adjust_up(int child)
{
int parent = (child - 1) / 2;
while (child > 0)
{
if (c[parent] < c[child])
{
swap(c[parent], c[child]);
child = parent;
parent = (child - 1) / 2;
}
else
break;
}
}但这个代码不够好，（事先说明下面还有一个向下调整函数）若我们想用小堆嘞？总不可能要在类里一个个改它们的比较方式吧，这时候仿函数就该英雄出场了。
if (c[parent] < c[child]) -> if (comp(c[parent], c[child]))
将if中的判断改为函数判断的形式，我们只需在判断函数里修改即可。
所以push接口可以写成这样↓
void push(const T& x)
{
c.push_back(x);
adjust_up(c.size() - 1);
}2、empty接口、size接口和top接口
因为我们借用了vector作为容器，所以我们可以使用它的接口来代替优先级队列的接口。
bool empty() const
{
return c.empty();
}
size_t size() const
{
return c.size();
}
size_t size() const
{
return c.size();
}3、pop接口
当我们要删除数据的时候删堆顶的数据，要将堆顶的数据和堆最后的数据互换，然后在利用容器的接口来删除数据。
void pop()
{
swap(c[0],c[c.size() - 1]);
c.pop_back();
adjush_dowm();
}- 这里我们需要利用向下调整函数adjust_down()将优先级队列重新排好序。
void adjush_dowm()
{
int parent = 0;
int child = parent * 2 + 1;
while (child < c.size())
{
if (child + 1 < c.size() && comp(c[child], c[child + 1]))
{
child++;
}
if (comp(c[parent], c[child]))
{
swap(c[parent], c[child]);
child = parent;
parent = (child - 1) / 2;
}
else
break;
}
}这样我们的优先级队列的大部分接口就实现了。现在我们还差它的构造函数了。
4、构造函数
priority_queue() {};
//利用迭代器来构造优先级队列
template <class InputIterator>
priority_queue(InputIterator first, InputIterator last)
{
InputIterator it = first;
while (it != last)
{
push(*it);
it++;
}
}五、整体代码
template <class T, class Container = vector<T>, class Compare = less<T> >
class priority_queue
{
public:
priority_queue() {};
template <class InputIterator>
priority_queue(InputIterator first, InputIterator last)
{
InputIterator it = first;
while (it != last)
{
push(*it);
it++;
}
}
void adjust_up(int child)
{
int parent = (child - 1) / 2;
while (child > 0)
{
if (comp(c[parent], c[child]))
{
swap(c[parent], c[child]);
child = parent;
parent = (child - 1) / 2;
}
else
break;
}
}
void push(const T& x)
{
c.push_back(x);
adjust_up(c.size() - 1);
}
bool empty() const
{
return c.empty();
}
size_t size() const
{
return c.size();
}
const T& top() const
{
return c[0];
}
void adjush_dowm()
{
int parent = 0;
int child = parent * 2 + 1;
while (child < c.size())
{
if (child + 1 < c.size() && comp(c[child], c[child + 1]))
{
child++;
}
if (comp(c[parent], c[child]))
{
swap(c[parent], c[child]);
child = parent;
parent = (child - 1) / 2;
}
else
break;
}
}
void pop()
{
swap(c[0],c[c.size() - 1]);
c.pop_back();
adjush_dowm();
}
private:
Container c;
Compare comp;
};
