前言

上一節分析heap其實就是為priority_queue做準備. priority_queue是一個優先順序佇列, 是帶權值的. 支援插入和刪除操作, 其只能從尾部插入,頭部刪除, 並且其順序也並非是根據加入的順序排列的. priority_queue因為也是佇列的一種體現, 所以也就跟佇列一樣不能直接的遍歷陣列, 也就沒有迭代器. priority_queue本身也不算是一個容器, 它是以vector為容器以heap為資料操作的配置器.

原始碼分析

型別定義

#ifndef __STL_LIMITED_DEFAULT_TEMPLATES
template <
 
class T, class Sequence = vector<T>, 
          class Compare = less<typename Sequence::value_type> >
#else
template <class T, class Sequence, class Compare>
#endif
class  priority_queue {
public:
	// 符合traits程式設計規範
  typedef typename Sequence::value_type value_type;
  typedef typename Sequence:
 
:size_type size_type;
  typedef typename Sequence::reference reference;
  typedef typename Sequence::const_reference const_reference;
protected:
  Sequence c;	// 定義vector容器的物件
  Compare comp;	// 定義比較函式(偽函式)
  ...
};

建構函式

class  priority_queue {
	...
public:
  priority_queue() : c() {}	// 預設建構函式
  explicit priority_queue
 
(const Compare& x) :  c(), comp(x) {}	// 設定偽函式

#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
    // 接受以迭代器型別的引數
    // 接受兩個迭代器以及函式. 傳入的迭代器範圍內表示的元素以comp定義的方式進行調整
  template <class InputIterator>
  priority_queue(InputIterator first, InputIterator last, const Compare& x)
    : c(first, last), comp(x) { make_heap(c.begin(), c.end(), comp); }
    // 接受兩個迭代器. 傳入的迭代器範圍內表示的元素以預設的大根堆進行調整
  template <class InputIterator>
  priority_queue(InputIterator first, InputIterator last) 
    : c(first, last) { make_heap(c.begin(), c.end(), comp); }
#else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
     // 接受兩個迭代器以及函式. 傳入的迭代器範圍內表示的元素以comp定義的方式進行調整
  priority_queue(const value_type* first, const value_type* last, 
                 const Compare& x) : c(first, last), comp(x) {
    make_heap(c.begin(), c.end(), comp);
  }
    // 接受兩個迭代器. 傳入的迭代器範圍內表示的元素以預設的大根堆進行調整
  priority_queue(const value_type* first, const value_type* last) 
    : c(first, last) { make_heap(c.begin(), c.end(), comp); }
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
	...
};

屬性獲取

priority_queue只有簡單的3個屬性獲取的函式, 其本身的操作也很簡單, 只是實現依賴了vector和heap就變得比較複雜.

class  priority_queue {
	...
public:
  bool empty() const { return c.empty(); }
  size_type size() const { return c.size(); }
  const_reference top() const { return c.front(); }
    ...
};

push和pop實現

push和pop具體都是採用的heap演算法.

class  priority_queue {
	...
public:
  void push(const value_type& x) {
    __STL_TRY {
      c.push_back(x); 
        // 間接使用heap演算法
      push_heap(c.begin(), c.end(), comp);
    }
    __STL_UNWIND(c.clear());
  }
  void pop() {
    __STL_TRY {
     	// 間接使用heap演算法
      pop_heap(c.begin(), c.end(), comp);
      c.pop_back();
    }
    __STL_UNWIND(c.clear());
  }
};

實際操作

int main()
{
	int a[4] = { 1, 2, 3, 4 };
	priority_queue<int> pq(a, a+4);
	while(!pq.empty())
	{
		cout << pq.top() << " ";	// 4, 3, 2, 1
		pq.pop();
	}

	exit(0);
}

總結

priority_queue本身實現是很複雜的, 但是當我們已經瞭解過vector, heap之後再來看, 他其實很簡單了, 就是將vector作為容器, heap作為演算法來操作的配置器, 這也體現了STL的靈活性是很高的, 通過各個容器與演算法的結合就能做出另一種功能的結構.