C++ queue（佇列）Priority queue（優先佇列）

【queue】

C++佇列是一種容器介面卡，它給予程式設計師一種先進先出(FIFO)的資料結構。
1.back() 返回一個引用，指向最後一個元素
2.empty() 如果佇列空則返回真
3.front() 返回第一個元素
4.pop() 刪除第一個元素
5.push() 在末尾加入一個元素
6.size() 返回佇列中元素的個數

佇列可以用線性表(list)或雙向佇列(deque)來實現(注意vector container 不能用來實現queue，因為vector 沒有成員函式pop_front!)：
queue<list<int>> q1;

queue<deque<int>> q2;
其成員函式有“判空(empty)” 、“尺寸(Size)” 、“首元(front)” 、“尾元(backt)” 、“加入佇列(push)” 、“彈出佇列(pop)”等操作。

DEMO

int main()
{
    queue<int> q;//沒有指明佇列的 
    q.push(4);
    q.push(5);
   printf("%d\n",q.front());
   q.pop();
}

【Priority queue】

優先順序佇列 是不同於先進先出佇列的另一種佇列。每次從佇列中取出的是具有最高優先權的元素。優先佇列是0個或多個元素的集合,每個元素都有一個優先權或值,對優先佇列執行的操作有1) 查詢;2) 插入一個新元素;3) 刪除.

在最小優先佇列(min priority queue)中,查詢操作用來搜尋優先權最小的元素,刪除操作用來刪除該元素;對於最大優先佇列(max priority queue),查詢操作用來搜尋優先權最大的元素,刪除操作用來刪除該元素.優先權佇列中的元素可以有相同的優先權,查詢與刪除操作可根據任意優先權進行.

標頭檔案：C++標頭檔案 #include <queue>

定義：template<typename _Tp, typename _Sequence = vector<_Tp>,typename _Compare  = less<typename _Sequence::value_type> >

第一個引數 _Tp： 指定儲存的型別名稱；
第二個引數 _Sequence： 指定儲存的資料結構，該結果必須支援隨機存取迭代器；
第三個引數 _Compare ： 比較函式，對於自定義型別有兩種方法實現大小頂堆，第一個是過載操作符，第二個是寫一個結構實現比較。
DEMO

#include<stdio.h>  
#include<functional>  
#include<queue>  
#include<vector>  
using namespace std;  
//定義結構，使用運算子過載,自定義優先順序1  
struct cmp1{  
    bool operator ()(int &a,int &b){  
        return a>b;//最小值優先  
    }  
};  
struct cmp2{  
    bool operator ()(int &a,int &b){  
        return a<b;//最大值優先  
    }  
};  
//定義結構，使用運算子過載,自定義優先順序2  
struct number1{  
    int x;  
    bool operator < (const number1 &a) const {  
        return x>a.x;//最小值優先  
    }  
};  
struct number2{  
    int x;  
    bool operator < (const number2 &a) const {  
        return x<a.x;//最大值優先  
    }  
};  
int a[]={14,10,56,7,83,22,36,91,3,47,72,0};  
number1 num1[]={14,10,56,7,83,22,36,91,3,47,72,0};  
number2 num2[]={14,10,56,7,83,22,36,91,3,47,72,0};  
  
int main()  
{   priority_queue<int>que;//採用預設優先順序構造佇列  
  
    priority_queue<int,vector<int>,cmp1>que1;//最小值優先  
    priority_queue<int,vector<int>,cmp2>que2;//最大值優先  
  
    priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >que3;//注意“>>”會被認為錯誤，  
                                                      //這是右移運算子，所以這裡用空格號隔開  
    priority_queue<int,vector<int>,less<int> >que4;////最大值優先  
  
    priority_queue<number1>que5;  
    priority_queue<number2>que6;  
  
    int i;  
    for(i=0;a[i];i++){  
        que.push(a[i]);  
        que1.push(a[i]);  
        que2.push(a[i]);  
        que3.push(a[i]);  
        que4.push(a[i]);  
    }  
    for(i=0;num1[i].x;i++)  
        que5.push(num1[i]);  
    for(i=0;num2[i].x;i++)  
        que6.push(num2[i]);  
  
  
    printf("採用預設優先關係:\n(priority_queue<int>que;)\n");  
    printf("Queue 0:\n");  
    while(!que.empty()){  
        printf("%3d",que.top());  
        que.pop();  
    }  
    puts("");  
    puts("");  
  
    printf("採用結構體自定義優先順序方式一:\n(priority_queue<int,vector<int>,cmp>que;)\n");  
    printf("Queue 1:\n");  
    while(!que1.empty()){  
        printf("%3d",que1.top());  
        que1.pop();  
    }  
    puts("");  
    printf("Queue 2:\n");  
    while(!que2.empty()){  
        printf("%3d",que2.top());  
        que2.pop();  
    }  
    puts("");  
    puts("");  
    printf("採用標頭檔案\"functional\"內定義優先順序:\n(priority_queue<int,vector<int>,greater<int>/less<int> >que;)\n");  
    printf("Queue 3:\n");  
    while(!que3.empty()){  
        printf("%3d",que3.top());  
        que3.pop();  
    }  
    puts("");  
    printf("Queue 4:\n");  
    while(!que4.empty()){  
        printf("%3d",que4.top());  
        que4.pop();  
    }  
    puts("");  
    puts("");  
    printf("採用結構體自定義優先順序方式二:\n(priority_queue<number>que)\n");  
    printf("Queue 5:\n");  
    while(!que5.empty()){  
        printf("%3d",que5.top());  
        que5.pop();  
    }  
    puts("");  
    printf("Queue 6:\n");  
    while(!que6.empty()){  
        printf("%3d",que6.top());  
        que6.pop();  
    }  
    puts("");  
    return 0;  
}  

執行結果：
採用預設優先關係:
(priority_queue<int>que;)
Queue 0:
 91 83 72 56 47 36 22 14 10  7  3
採用結構體自定義優先順序方式一:
(priority_queue<int,vector<int>,cmp>que;)
Queue 1:
  3  7 10 14 22 36 47 56 72 83 91
Queue 2:
 91 83 72 56 47 36 22 14 10  7  3
採用標頭檔案"functional"內定義優先順序:
(priority_queue<int,vector<int>,greater<int>/less<int> >que;)
Queue 3:
  3  7 10 14 22 36 47 56 72 83 91
Queue 4:
 91 83 72 56 47 36 22 14 10  7  3
採用結構體自定義優先順序方式二:
(priority_queue<number>que)
Queue 5:
  3  7 10 14 22 36 47 56 72 83 91
Queue 6:
 91 83 72 56 47 36 22 14 10  7  3