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前言

一、 priority_queue的介绍（优先级队列是默认使用vector作为其底层存储数据的容器适配器，在vector上又使用了堆算法将vector中元素构造成堆的结构，因此priority_queue就是堆）
二、priority_queue的使用 及 模拟实现
三、仿函数的介绍（通过重载函数调用运算符 operator() 使对象能够像函数一样被调用的编程方式）

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一、 priority_queue的介绍

优先级队列是默认使用vector作为其底层存储数据的容器适配器，在vector上又使用了堆算法将vector中元素构造成堆的结构，因此priority_queue就是堆，所有需要用到堆的地方，都可以考虑使用priority_queue。注意：默认情况下priority_queue是大堆。

priority_queue是堆结构，需要具备push_back()、pop_back()操作 并且 支持随机访问迭代器（堆排序需要支持随机访问）的线性结构，才可以作为priority_queue的底层容器，比如vector和deque都可以。默认情况下，如果没有为priority_queue实例化指定容器类，则使用标准容器vector（vector和deque的尾插尾删性能接近，但vector的随机访问效率优于deque）。

二、priority_queue的使用

函数声明	接口说明
priority_queue( )	构造一个空的优先级队列
template < class InputIterator > priority_queue (InputIterator first, InputIterator last）	用迭代器区间构造优先级队列
empty( )	检测优先级队列是否为空
size( )	返回优先级队列中元素的个数
top( )	返回优先级队列中最大(最小元素)，即堆顶元素
push(x)	在优先级队列中插入元素x
pop( )	删除优先级队列中最大(最小元素)，即堆顶元素

示例一（两种构造优先级队列的方式）：

#include <queue>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;int main()
{priority_queue<int> pri1; // 构造一个空的优先级队列pri1.push(5);pri1.push(6);pri1.push(9);pri1.push(4);pri1.push(2);while (!pri1.empty()){cout << pri1.top() << ' ';pri1.pop();}cout << endl;vector<int> vec{ 5,6,9,4,2 };priority_queue<int> pri2(vec.begin(),vec.end()); // 用迭代器区间构造优先级队列while (!pri2.empty()){cout << pri2.top() << ' ';pri2.pop();}cout << endl;return 0;
}

示例二（优先级队列默认是大堆，通过修改比较规则(显示传greater仿函数)，可将优先队列变为小堆）：

#include <queue>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;int main()
{priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> pri1;pri1.push(5);pri1.push(6);pri1.push(9);pri1.push(4);pri1.push(2);while (!pri1.empty()){cout << pri1.top() << ' ';pri1.pop();}cout << endl;return 0;
}

三、仿函数

在C++中，仿函数是一种通过重载函数调用运算符 operator() 使对象能够像函数一样被调用的编程方式。

#include <iostream>
using namespace std;namespace zh
{ class Add{public:int operator()(int a, int b) {return a + b;}};class less{public:int operator()(int a, int b) {return a < b;}};class greater{public:int operator()(int a, int b) {return a > b;}};
}int main()
{zh::Add add;zh::greater grt;zh::less ls;int a = 8;int b = 6;cout << add(8, 6) << endl; // add(8, 6) 等于 add.operator()(8,6)cout << grt(8, 6) << endl; // grt(8, 6) 等于 grt.operator()(8,6)cout << ls(8, 6) << endl; // ls(8, 6) 等于 ls.operator()(8,6)return 0;
}

四、priority_queue的模拟实现

#include <vector>
#include <assert.h>
using namespace std;namespace zh
{template<class T>struct less // 模拟实现less类{bool operator()(const T& left, const T& right){return left < right;}};template<class T>struct greater // 模拟实现greater类{bool operator()(const T& left, const T& right){return left > right;}};template <class T, class Container = vector<T>,class Compare = less<T> >class priority_queue{private:void adjustup(int child) // 向上调整算法{int parent = (child - 1) / 2;while (child){if (com(con[parent], con[child])){std::swap(con[child], con[parent]);child = parent;parent = (child - 1) / 2;}elsebreak;}}void adjustdown(int parent) // 向下调整算法{int son = 2 * parent + 1;while (son < con.size()){if (son + 1 < con.size() && com(con[son], con[son + 1])){son += 1;}if (com(con[parent], con[son])){std::swap(con[parent], con[son]);parent = son;son = 2 * parent + 1;}elsebreak;}}public:priority_queue(){ }template <class InputIterator>priority_queue(InputIterator first, InputIterator last):con(first,last){int cur = con.size() - 1;int root = (cur - 1) / 2;while (root >= 0){adjustdown(root);root--;}}bool empty() const{return con.empty();}size_t size() const{return con.size();}const T& top() const{return con[0];}T& top() {return con[0];}void push(const T& x){con.push_back(x);adjustup(con.size() - 1);}void pop(){assert(con.size());std::swap(con[0], con[con.size() - 1]);con.pop_back();adjustdown(0);}void swap(priority_queue& ctr){con.swap(ctr.con);}private:Container con;Compare com;};
}

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