【STL】队列(queue)

队列

queue没有迭代器

Queue所有元素的进出都必须符合”先进先出”的条件，只有queue的顶端元素，才有机会被外界取用。Queue不提供遍历功能，也不提供迭代器。

头文件：

#include <queue>

queue<T> queT;//queue采用模板类实现，queue对象的默认构造形式：
queue(const queue &que);//拷贝构造函数
queue& operator=(const queue &que);//重载等号操作符

函数名	功能
.push()	入队
.pop()	出队
.front()	返回队首
.back()	返回队尾
.empty()	判断队列是否为空(为空返回true)
.size()	返回队列的大小

实例：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{   int e,n,m;queue<int> q1;for(int i=0;i<10;i++)      q1.push(i);if(!q1.empty())    cout<<"dui lie  bu kong\n";n=q1.size();cout<<n<<endl;m=q1.back();cout<<m<<endl;for(int j=0;j<n;j++){  e=q1.front();cout<<e<<" ";q1.pop();}cout<<endl;if(q1.empty())    cout<<"dui lie  kong\n";n=q1.size(); cout<<"q1.zsize is "<<n<<endl;system("PAUSE");return 0;
}

优先队列

在C++的标准模板库（STL）中，优先队列（Priority Queue）是一种特殊的队列，它允许元素按照某种优先级进行排序和出队，其底层是用堆来进行实现的。优先队列在许多高级算法和系统设计中都有应用，如在调度算法和路径查找算法中。与普通队列不同，优先队列的元素出队顺序是基于优先级，而非插入顺序。功能相当于构建了一个大顶堆（由队头到队尾为降序排列）或小顶堆（默认为这个）（由队头到队尾为升序排列）。

优先队列的定义

priority_queue<Type, Container, Functional> name;
//Type 就是数据类型，Container 就是容器类型（Container必须是用数组实现的容器，比如vector,deque等等，但不能用 list。STL里面默认用的是vector），Functional 就是比较的方式，当需要用自定义的数据类型时才需要传入这三个参数，使用基本数据类型时，只需要传入数据类型，默认是大顶堆

优先队列的基本操作

插入元素（push）：将一个元素添加到优先队列中，元素将根据其优先级排序。
移除元素（pop）：移除优先级最高的元素。
访问顶部元素（top）：返回优先级最高的元素而不移除它。
大小（size）：返回优先队列中的元素数量。
检查空状态（empty）：判断优先队列是否为空。

优先队列的应用场景

任务调度：在操作系统中，优先队列用来管理具有不同优先级的任务。
路径查找算法：如Dijkstra和A*算法中，优先队列用来选择下一个最优的节点。
数据流的管理：如在实时计算或网络通信中管理数据包，确保高优先级的数据先被处理。

实例：

priority_queue<int> q;    //等于priority_queue<int,vector<int>,less<int>> q;
q.emplace(6);
q.emplace(1);
q.emplace(3);
q.emplace(2);
q.emplace(4);
q.emplace(5);
while (!q.empty())
{cout << q.top() << endl;    //队头元素开始 顺序为654321q.pop();
}

priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> q; //如果greater为less的话则为654321
q.emplace(6);
q.emplace(1);
q.emplace(3);
q.emplace(2);
q.emplace(4);
q.emplace(5);
while (!q.empty())
{cout << q.top() << endl;    //队头元素开始 顺序为123456q.pop();
}

只能通过top()函数来访问队首元素，也就是优先级最高的元素.

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct node {int id;float x;
};bool operator >=(const node& a, const node& b) { if (a.id!=b.id){return a.id >= b.id;}else{return a.x >= b.x;}
}int main()
{priority_queue<node, vector<node>,greater_equal<node>> q;vector<node> vecNode;vecNode.push_back({ 2,-0.2f });vecNode.push_back({ 1,-0.1f });vecNode.push_back({ 4,-0.4f });vecNode.push_back({ 3,-0.3f });vecNode.push_back({ 3,-0.5f });vecNode.push_back({ -1,-0.5f });for (int i = 0; i < vecNode.size(); i++){cout << vecNode[i].id << " " << vecNode[i].x << endl;//2 -0.2//1 -0.1//4 -0.4//3 -0.3//3 -0.5//-1 -0.5q.push(vecNode[i]);}cout << "aaa" << endl;while (!q.empty()){cout << q.top().id << " " << q.top().x << endl;//-1 -0.5//1 -0.1//2 -0.2//3 -0.5//3 -0.3//4 -0.4q.pop();}
}

结构体的优先级设置

举一个水果的例子

#方法一:通过友元函数重载小于号(第一种定义方式定义优先队列)

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
struct fruit
{string name;int price;friend bool operator < (fruit f1,fruit f2){return f1.price>f2.price;}
};
int main()
{priority_queue<fruit> q;fruit f[]={"桃子",3,"梨子",4,"苹果",1,"杏子",2};for(int i=0;i<=3;i++)q.push(f[i]);cout<<q.top().name<<" "<<q.top().price<<endl; return 0;
}

#方法二:cmp函数实现(第二种定义方式定义优先队列)

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
struct fruit
{string name;int price;
};
struct cmp
{bool operator () (fruit f1,fruit f2) {return  f1.price>f2.price;}
};
int main()
{priority_queue<fruit,vector<fruit>,cmp> q;fruit f[]={"桃子",3,"梨子",4,"苹果",1,"杏子",2};for(int i=0;i<=3;i++)q.push(f[i]);cout<<q.top().name<<" "<<q.top().price<<endl; return 0;
}