C++のpriority_queueの詳細解説

1年 ago
優斗, 朝陽
1 minute

priority_queueは、C++のSTLで使われるコンテナの一種であり、要素を優先度順に並べたキューのことです。比較関数によって最優先の要素が常にキューの先頭に位置します。

優先度付きキューの特徴：

  1. デフォルトでは、要素の順序は比較関数によって決定され、基本的には大きい根ヒープに配置されます。すなわち、根ノードの値が最大です。
  2. priority_queueから要素を取り出す際には、常に最も優先度の高い要素を取り出します。
  3. priority_queueの基盤実装は通常、バイナリヒープを使用しています。

priority_queueの使用手順：

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  2. 要指定元素类型和比较函数，声明一个priority_queue对象。比较函数可以是函数指针、函数对象，或者lambda表达式。
  3. 優先度付きキューに要素を挿入する方法は、push()関数を使用することです。
  4. priority_queueから要素を取り出す場合は、top()関数を使います。
  5. priority_queueから要素を削除する：pop()関数。
  6. 優先度付きキューが空かどうかを判定するには、empty()関数を使用します。
  7. priority_queue内の要素数を取得する方法は、size()関数です。

priority_queueの一般的な関数：

  1. push(element)：priority_queueに要素elementを挿入する。
  2. top()メソッドは、priority_queue内で最も優先度の高い要素を返します。
  3. pop()メソッドは、priority_queueから最も優先度が高い要素を削除します。
  4. empty()メソッドは、priority_queueが空かどうかを判断します。
  5. size()関数は、priority_queue内の要素の数を返します。

サンプルコード:

#include <iostream>
#include <queue>

int main() {
    // 声明一个存放整数的priority_queue，默认为大根堆
    std::priority_queue<int> pq;

    // 插入元素
    pq.push(10);
    pq.push(30);
    pq.push(20);

    // 获取优先级最高的元素
    std::cout << "Top element: " << pq.top() << std::endl;

    // 删除优先级最高的元素
    pq.pop();

    // 判断priority_queue是否为空
    if (pq.empty()) {
        std::cout << "Priority queue is empty." << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Priority queue is not empty." << std::endl;
    }

    // 获取priority_queue中元素的个数
    std::cout << "Size of priority queue: " << pq.size() << std::endl;

    return 0;
}

結果を出力します。

Top element: 30
Priority queue is not empty.
Size of priority queue: 2

これはpriority_queueの単純な例です。要素の挿入、最高優先度要素の取得、最高優先度要素の削除、空であるかどうかの判定、および要素数の取得といった基本操作を示しています。実際の使用では、必要に応じて比較関数をカスタマイズして異なる優先順位を実現できます。

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