一、priority_queue介绍及使用
1.priority_queue文档介绍
（1）优先队列是一种容器适配器，根据严格的弱排序标准，它的第一个元素总是它所包含的元素中最大的。
（2）此上下文类似与堆，在堆中可以随时插入元素，并且只能检索最大堆元素（优先队列中位于顶部的元素。
（3）优先队列被实现为容器适配器，容器适配器即将特定容器类封装作为其底层容器，queue提供一组特定的成员函数来访问其元素。元素从特定容器的“尾部”弹出，其称为优先队列的顶部。
（4）底层容器可以是任何标准容器类模板，也可以是其他特定设计的容器类。容器应该可以通过随机访问迭代器访问，并支持以下操作：
①empty：检测容器是否为空；
②size：返回容器中有效元素的个数；
③front：返回容器中第一个元素的引用；
④push_back：在容器尾部插入元素；
⑤pop_back：删除容器尾部元素。
（5）标准容器类vector和deque满足这些需求。默认情况下，如果没有为特定的priority_queue类实例化指定容器类，则使用vector。
（6）需要支持随机访问迭代器，以便始终在内部保持堆结构。容器适配器通过在需要时自动调用算法函数make_heap、push_heap和pop_heap来自动完成此操作。
2.priority_queue的使用
优先级队列默认使用vector作为其底层存储数据的容器，在vector上又使用堆算法将vector中元素构造成堆的结构，因此priority_queue就是堆。所以遇到需要用到堆的时候，就可以考虑使用priority_queue。
注意：
（1）priority_queue的模板参数列表：
（2）默认情况下，priority_queue内采用的是less比较，构造的是大堆。
（3）若要构造小堆，需要显示的提供比priority_queue第三个参数比较方法为greater（头文件为<functional>)。
（4）存放数据为自定义类型时，less和greater比较方法就不适用了。解决方法：①自己定义比较函数，通过函数指针的方式，将函数类型传递进去；②定义仿函数（函数对象），在类中对()进行重载，这样类对象就可以像函数一样被调用
常用接口介绍：
二、模拟实现priority_queue
#include <iostream>
#include <vector>
#include <functional>
#include <assert.h>
using namespace std;
namespace MyPriority_queue {
//默认底层容器采用vector，比较方法为less（建大堆）
template<class T, class Container = vector<T>, class Compare = less<T>>
class priority_queue {
public:
priority_queue()
:_con()
{}
//区间构造
template<class Iterator>
priority_queue(Iterator first, Iterator last)
: _con(first, last)
{
//调整为堆
for (int root = (_con.size() - 2) / 2; root >= 0; --root) {//从倒数第一个非叶子节点开始向下调整
AdjustDown(root);
}
}
void push(const T& val) {
_con.push_back(val);
//向上调整
AdjustUp(_con.size() - 1);
}
void pop() {
if (empty()) assert(0);
//交换堆顶和末尾，出队队尾，对堆顶进行调整
swap(_con.front(), _con.back());
_con.pop_back();
AdjustDown(0);
}
size_t size() const {
return _con.size();
}
bool empty() {
return _con.empty();
}
const T& top() const {//注意堆顶不能被修改
return _con.front();
}
private:
void AdjustDown(size_t parent) {
size_t child = parent * 2 + 1;//左孩子
size_t size = _con.size();
Compare com;//创建比较对象
while (child < size) {
if (child + 1 < size && com(_con[child], _con[child + 1])) {
child += 1;//注意标记的是右孩子，所以上面的比较方法传值时要先传左
}
//检测双亲节点是否满足堆的特性
if (com(_con[parent], _con[child])) {
//不满足则交换，比继续向下调整
swap(_con[parent], _con[child]);
parent = child;
child = parent * 2 + 1;
}
else {
return;
}
}
}
void AdjustUp(size_t child) {
size_t parent = (child - 1) / 2;
Compare com;
while (child) {
if (com(_con[parent], _con[child])) {
swap(_con[parent], _con[child]);
child = parent;
parent = (child - 1) / 2;
}
else {
return;
}
}
}
private:
Container _con;
};
}
