priority_queue是C++中基于堆的容器适配器,默认为大根堆,定义在queue头文件中,支持push、pop、top等操作;通过std::greater可实现小根堆;自定义类型需重载

在C++中,priority_queue 是一个基于堆结构实现的容器适配器,用于自动维护元素的优先级顺序。默认情况下,它是一个大根堆,即队头始终是当前最大的元素。它定义在 queue 头文件中,使用非常方便,适用于需要动态管理优先级的场景,比如Dijkstra算法、合并K个有序链表等。
基本用法与定义
要使用 priority_queue,需包含头文件:
#include最简单的定义方式如下:
std::priority_queue这创建了一个存储整数的大顶堆。插入和访问元素的方法如下:
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- pq.push(x):将元素 x 插入队列,自动调整堆结构。
- pq.pop():移除堆顶(最大值),不返回值。
- pq.top():返回堆顶元素(最大值)。
- pq.empty():判断队列是否为空。
- pq.size():返回元素个数。
示例代码:
std::priority_queuepq.push(10);
pq.push(30);
pq.push(20);
while (!pq.empty()) {
std::cout pq.pop();
}
// 输出:30 20 10
小根堆的实现
默认是大根堆,如果需要小根堆(最小值在顶部),可以通过指定比较函数来实现。常用方法是使用 std::greater:
std::priority_queue此时插入相同数据:
min_pq.push(10);min_pq.push(30);
min_pq.push(20);
while (!min_pq.empty()) {
std::cout min_pq.pop();
}
// 输出:10 20 30
注意模板参数顺序:
- 第一个:元素类型(如 int)
- 第二个:底层容器类型,默认是 vector,通常不需要改
- 第三个:比较类,决定排序规则
自定义类型与比较规则
当处理结构体或类时,需要自定义比较逻辑。有两种常见方式:
方法一:重载操作符
struct Person {int age;
std::string name;
bool operator return age }
};
std::priority_queue
方法二:传入仿函数或lambda(推荐用于复杂逻辑)
auto cmp = [](const Person& a, const Person& b) {return a.age };
std::priority_queue
注意:这里需要把比较函数对象传给构造函数,否则会出错。
常见应用场景
1. 求前K大/小元素
用小根堆维护K个最大元素,遍历数组即可高效求解。
2. 合并K个有序链表
将每个链表头节点放入 priority_queue,每次取出最小节点,并将其 next 加入队列。
3. 贪心算法
如任务调度问题,总是选择当前最优任务执行。
4. 图算法中的Dijkstra
用优先队列代替普通队列,快速取出距离最短的未处理节点。








