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C++ 优先队列（priority_queue）深度解析

news 2025/10/6 9:15:19

C++ 优先队列（priority_queue）深度解析

1. 什么是优先队列？

优先队列（Priority Queue） 是一种特殊的队列，它不遵循严格的先进先出（FIFO）原则，而是按照元素的优先级来出队。

生活中的比喻：

普通队列：像排队买票，先来先服务
优先队列：像医院急诊，病情严重的病人先得到治疗

2. 基本语法和定义

#include <queue>
#include <iostream>
using namespace std;// 基本定义方式
priority_queue<int> pq1;                    // 默认大顶堆
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> pq2; // 小顶堆

3. 三种常用的优先队列

3.1 大顶堆（默认）

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;int main() {// 默认大顶堆：最大的元素在队首priority_queue<int> maxHeap;maxHeap.push(3);maxHeap.push(1);maxHeap.push(4);maxHeap.push(2);cout << "大顶堆元素出队顺序：";while (!maxHeap.empty()) {cout << maxHeap.top() << " ";  // 输出：4 3 2 1maxHeap.pop();}cout << endl;return 0;
}

3.2 小顶堆

#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
#include <functional>  // 需要包含这个头文件
using namespace std;int main() {// 小顶堆：最小的元素在队首priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> minHeap;minHeap.push(3);minHeap.push(1);minHeap.push(4);minHeap.push(2);cout << "小顶堆元素出队顺序：";while (!minHeap.empty()) {cout << minHeap.top() << " ";  // 输出：1 2 3 4minHeap.pop();}cout << endl;return 0;
}

3.3 自定义优先级

#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
using namespace std;// 自定义比较函数：按值的绝对值大小排序
struct AbsCompare {bool operator()(int a, int b) {return abs(a) < abs(