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C++ priority_queue优先队列用法_C++大顶堆与小顶堆的实现

priority_queue是C++中基于堆的容器适配器,默认为大顶堆,可通过greater或自定义比较实现小顶堆及复杂排序。

在C++中,priority_queue 是一个基于堆结构实现的容器适配器,用于自动维护元素的优先级顺序。默认情况下,它是一个大顶堆(最大值始终在队首),但可以通过自定义比较方式变成小顶堆(最小值在队首)。下面详细介绍其基本用法和大小顶堆的实现方法。

1. priority_queue 基本语法与头文件

使用 priority_queue 需要包含头文件 ```cpp #include #include #include ```

基本声明格式为:

std::priority_queue pq;
  • T:存储的数据类型
  • Container:底层容器,默认是
  • Compare:比较函数对象,默认是 ,生成大顶堆

常见简写形式:

```cpp // 大顶堆(默认) std::priority_queue max_heap;

// 小顶堆(使用 greater) std::priority_queue, std::greater> min_heap;

2. 大顶堆(最大堆)实现

默认的 priority_queue 就是大顶堆,顶部元素为最大值。 ```cpp std::priority_queue max_pq; max_pq.push(10); max_pq.push(30); max_pq.push(20); while (!max_pq.empty()) { std::cout << max_pq.top() << " "; // 输出:30 20 10 max_pq.pop(); }

特点:每次 top() 返回当前最大值,pop() 删除最大值。

3. 小顶堆(最小堆)实现

通过指定 std::greater 作为比较器,可构建小顶堆。 ```cpp std::priority_queue, std::greater> min_pq; min_pq.push(10); min_pq.push(30); min_pq.push(20);

while (!min_pq.empty()) { std::cout

注意:必须显式指定容器类型 vector,因为第三个模板参数覆盖默认时,前两个不能省略。

4. 自定义数据类型的优先队列

对于结构体或类,需提供比较逻辑。可通过重载操作符或自定义比较结构体实现。 方法一:重载 zuojiankuohaophpcn 操作符(用于大顶堆) ```cpp struct Person { int age; string name; bool operator<(const Person& p) const { return age < p.age; // 年龄大的优先级高(大顶堆) } }; std::priority_queue pq;

方法二:自定义比较结构体(更灵活)

struct Compare {
    bool operator()(const Person& a, const Person& b) {
        return a.age > b.age;  // 年龄小的优先级高 → 小顶堆
    }
};
std::priority_queue, Compare> pq;

这种方式适合复杂排序规则,比如先按优先级,再按时间排序等。

基本上就这些。掌握默认大顶堆、小顶堆的写法以及自定义类型处理,就能应对大多数场景了。


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