C++中queue遵循FIFO原则,用于队列操作,priority_queue则按优先级出队,默认为大根堆,常用于需动态维护极值的场景。

C++中的queue和priority_queue是STL中常用的容器适配器,适用于需要先进先出(FIFO)或按优先级出队的场景。它们使用简单,但功能明确,下面介绍它们的基本用法和常见操作。
queue(队列)的使用方法
queue是一种先进先出的数据结构,只允许在队尾添加元素,在队首删除元素。
头文件:#include <queue>
定义方式:
立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
queue<int> q; // 存储int类型的队列queue<string> q_str; // 存储string类型的队列
常用操作:
- q.push(x):将元素x加入队尾
- q.pop():删除队首元素(不返回值)
- q.front():返回队首元素的引用
- q.back():返回队尾元素的引用
- q.empty():判断队列是否为空,返回bool
- q.size():返回队列中元素个数
示例代码:
queue<int> q;q.push(10);
q.push(20);
q.push(30);
cout << q.front() << endl; // 输出10
q.pop(); // 删除10
cout << q.front() << endl; // 输出20
priority_queue(优先队列)的使用方法
priority_queue是一种自动排序的队列,默认情况下最大值始终位于队首,出队顺序是按优先级(值的大小)排列。
头文件:#include <queue>
定义方式:
立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
priority_queue<int> pq; // 大根堆(默认)priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> min_pq; // 小根堆
常用操作:
- pq.push(x):插入元素x,自动调整位置
- pq.pop():删除堆顶元素(最大或最小)
- pq.top():返回堆顶元素(不删除)
- pq.empty():判断是否为空
- pq.size():返回元素个数
默认是大根堆(最大值在顶):
priority_queue<int> pq;pq.push(30);
pq.push(10);
pq.push(50);
pq.push(20);
cout << pq.top() << endl; // 输出50
pq.pop(); // 删除50
cout << pq.top() << endl; // 输出30
创建小根堆(最小值在顶):
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> min_pq;min_pq.push(30);
min_pq.push(10);
min_pq.push(50);
cout << min_pq.top() << endl; // 输出10
第三个模板参数是比较函数对象,greater<int>表示使用大于号比较,实现小顶堆。
自定义优先级(结构体或类)
如果想对结构体使用priority_queue,需要定义比较规则。
方法一:重载操作符
struct Person {int age;
string name;
bool operator< (const Person& p) const {
return age < p.age; // 年龄大的优先级高(大根堆)
}
};
priority_queue<Person> pq;
pq.push({25, "Alice"});
pq.push({30, "Bob"});
cout << pq.top().name << endl; // 输出 Bob
方法二:自定义比较结构体
struct Compare {bool operator()(const Person& a, const Person& b) {
return a.age < b.age; // 大根堆
}
};
priority_queue<Person, vector<Person>, Compare> pq;
注意:自定义比较函数时,若使用函数对象,逻辑与sort相反——返回true时,第一个元素优先级更低。
基本上就这些。queue适合BFS、任务调度等场景,priority_queue常用于Dijkstra、合并K个有序链表、Top K问题等需要动态维护最大/最小值的情况。用法不复杂但容易忽略细节,比如pop()不返回值、小根堆的模板写法等。







