EN C++ prioritetskø er en type containeradapter , spesielt utformet slik at det første elementet i køen enten er det største eller det minste av alle elementene i køen, og elementene er i ikke-økende eller ikke-minkende rekkefølge (derav kan vi se at hver element i køen har en prioritet {fast rekkefølge}).

I C++ STL er toppelementet alltid det største som standard. Vi kan også endre det til det minste elementet øverst. Prioritetskøer bygges på toppen av maks-heapen og bruker en matrise eller vektor som en intern struktur. For å si det enkelt, STL Priority Queue er implementeringen av C++

// C++ program to demonstrate the use of priority_queue> #include> #include> using> namespace> std;> // driver code> int> main()> {> > int> arr[6] = { 10, 2, 4, 8, 6, 9 };> > // defining priority queue> > priority_queue <> int> >pq;> > // printing array> > cout < <> 'Array: '> ;> > for> (> auto> i : arr) {> > cout < < i < <> ' '> ;> > }> > cout < < endl;> > // pushing array sequentially one by one> > for> (> int> i = 0; i <6; i++) {> > pq.push(arr[i]);> > }> > // printing priority queue> > cout < <> 'Priority Queue: '> ;> > while> (!pq.empty()) {> > cout < < pq.top() < <> ' '> ;> > pq.pop();> > }> > return> 0;> }>

Produksjon

Array: 10 2 4 8 6 9 Priority Queue: 10 9 8 6 4 2 

Max Heap Priority Queue (standardoppsett)

Hvordan lage en min haug for prioritetskøen?

Som vi så tidligere, er en prioritetskø implementert som maks haug som standard i C++, men den gir oss også en mulighet til å endre den til min haug ved å sende en annen parameter mens du oppretter en prioritetskø.

Syntaks:

priority_queue  gq; 

hvor,

'int' er typen elementer du vil lagre i prioritetskøen. I dette tilfellet er det et heltall. Du kan erstatte int med alle andre datatyper du trenger. 'vektor' er typen intern beholder som brukes til å lagre disse elementene. std::prioritetskø er ikke en container i seg selv, men en containeradopter. Den pakker inn andre beholdere. I dette eksemplet bruker vi en vektor , men du kan velge en annen beholder som støtter front(), push_back() og pop_back() metoder.
• ' større ' er en tilpasset sammenligningsfunksjon. Dette bestemmer hvordan elementene er sortert i prioritetskøen. I dette spesifikke eksemplet setter større opp en min-haug . Det betyr at det minste elementet vil stå øverst i køen.

Når det gjelder maks haug, trengte vi ikke å spesifisere dem, da standardverdiene for disse allerede er egnet for maks haug.

Eksempel:

C++

// C++ program to demonstrate> // min heap for priority queue> #include> #include> using> namespace> std;> void> showpq(> > priority_queue <> int> , vector <> int> >, større <> int> >> g)> {> > while> (!g.empty()) {> > cout < <> ' '> < < g.top();> > g.pop();> > }> > cout < <> ' '> ;> }> void> showArray(> int> * arr,> int> n)> {> > for> (> int> i = 0; i cout < < arr[i] < < ' '; } cout < < endl; } // Driver Code int main() { int arr[6] = { 10, 2, 4, 8, 6, 9 }; priority_queue , større > gquiz( arr, arr + 6); cout < < 'Array: '; showArray(arr, 6); cout < < 'Priority Queue : '; showpq(gquiz); return 0; }>

Produksjon

Array: 10 2 4 8 6 9 Priority Queue : 2 4 6 8 9 10 

Min haugprioritetskø

Merk: Syntaksen ovenfor kan være vanskelig å huske, så i tilfelle av numeriske verdier, kan vi multiplisere verdiene med -1 og bruke max heap for å få effekten av min heap. Ikke bare det at vi kan bruke tilpasset sorteringsmetode ved å erstatte større med tilpasset komparatorfunksjon.

Metoder for prioritert kø

Følgende liste over alle metodene for std::priority_queue class:

Metode	Definisjon
priority_queue::empty()	Returnerer om køen er tom.
priority_queue::size()	Returnerer størrelsen på køen.
priority_queue::top()	Returnerer en referanse til det øverste elementet i køen.
priority_queue::push()	Legger til elementet 'g' på slutten av køen.
priority_queue::pop()	Sletter det første elementet i køen.
priority_queue::swap()	Brukes til å bytte innholdet i to køer forutsatt at køene må være av samme type, selv om størrelsene kan variere.
priority_queue::emplace()	Brukes til å sette inn et nytt element i prioritetskøbeholderen.
prioritetskø verditype	Representerer typen objekt som er lagret som et element i en priority_queue. Den fungerer som et synonym for malparameteren.

Operasjoner på Priority Queue i C++

1. Sette inn og fjerne elementer i en prioritert kø

De trykk() metoden brukes til å sette inn et element i prioritetskøen. For å fjerne et element fra prioritetskøen pop() metoden brukes fordi dette fjerner elementet med høyest prioritet.

Nedenfor er C++-programmet for ulike funksjoner i prioritetskøen:

C++

// C++ Program to demonstrate various> // method/function in Priority Queue> #include> #include> using> namespace> std;> // Implementation of priority queue> void> showpq(priority_queue <> int> >gq)> {> > priority_queue <> int> >g = gq;> > while> (!g.empty()) {> > cout < <> ' '> < < g.top();> > g.pop();> > }> > cout < <> ' '> ;> }> // Driver Code> int> main()> {> > priority_queue <> int> >gquiz;> > // used in inserting the element> > gquiz.push(10);> > gquiz.push(30);> > gquiz.push(20);> > gquiz.push(5);> > gquiz.push(1);> > cout < <> 'The priority queue gquiz is : '> ;> > > // used for highlighting the element> > showpq(gquiz);> > // used for identifying the size> > // of the priority queue> > cout < <> ' gquiz.size() : '> < <> > gquiz.size();> > // used for telling the top element> > // in priority queue> > cout < <> ' gquiz.top() : '> < <> > gquiz.top();> > // used for popping the element> > // from a priority queue> > cout < <> ' gquiz.pop() : '> ;> > gquiz.pop();> > showpq(gquiz);> > return> 0;> }>

Produksjon

The priority queue gquiz is : 30 20 10 5 1 gquiz.size() : 5 gquiz.top() : 30 gquiz.pop() : 20 10 5 1 

Se slutten for kompleksitetsanalyse.

Merk : Over vist er en av metodene for initialisering av prioritert kø. For å vite mer om effektiv initialisering av prioritetskø, klikk her.

2. For å få tilgang til det øverste elementet i prioritert kø

Det øverste elementet i Priority Queue kunne nås ved å bruke topp() metode.

C++

// C++ program to access the top> // element of priority queue> #include> #include> using> namespace> std;> // Driver code> int> main()> {> > // create a priority queue of int> > priority_queue <> int> >tall;> > // add items to priority_queue> > numbers.push(1);> > numbers.push(20);> > numbers.push(7);> > // get the element at the top> > cout < <> 'Top element: '> < <> > numbers.top();> > return> 0;> }>

Produksjon

Top element: 20 

Se slutten for kompleksitetsanalyse.

Merk: Vi har kun tilgang til det øverste elementet i prioritetskøen.

3. For å sjekke om prioritetskøen er tom eller ikke:

Vi bruker metoden empty() for å sjekke om priority_queue er tom. Denne metoden returnerer:

True – Den returneres når prioritetskøen er tom og er representert med 1 False – Den produseres når prioritetskøen ikke er tom eller False og er karakterisert ved 0

Eksempel:

C++

// C++ program to demonstrate> // Implementation of empty() function> #include> #include> using> namespace> std;> // Driver code> int> main()> {> > priority_queue <> int> >pqueueGFG;> > pqueueGFG.push(1);> > > // Priority Queue becomes 1> > // check if it is empty or not> > if> (pqueueGFG.empty())> > {> > cout < <> 'Empty or true'> ;> > }> > else> > {> > cout < <> 'Contains element or False'> ;> > }> > return> 0;> }>

Produksjon

Contains element or False 

Se slutten for kompleksitetsanalyse.

4. For å få/sjekke størrelsen på prioritert kø

Den bestemmer størrelsen på en prioritert kø. Enkelt sagt størrelse() metoden brukes for å få antall elementer som er tilstede i Prioritetskø .

Nedenfor er C++-programmet for å sjekke størrelsen på prioritetskøen:

C++

// C++ program to demonstrate the> // size() method of priority queue> #include> #include> using> namespace> std;> // Driver code> int> main()> {> > // create a priority queue of string> > priority_queue pqueue;> > // add items to priority_queue> > pqueue.push(> 'Geeks'> );> > pqueue.push(> 'for'> );> > pqueue.push(> 'Geeks'> );> > pqueue.push(> 'C++'> );> > // get the size of queue> > int> size = pqueue.size();> > cout < <> 'Size of the queue: '> < < size;> > return> 0;> }>

Produksjon

Size of the queue: 4 

Se slutten for kompleksitetsanalyse.

5. For å bytte innhold i en prioritert kø med en annen av lignende type

Bytte() funksjonen brukes til å bytte innholdet i en prioritetskø med en annen prioritetskø av samme type og samme eller forskjellig størrelse.

Nedenfor er C++-programmet for å bytte innhold i en prioritert kø med en annen av lignende type:

C++

// CPP program to illustrate> // Implementation of swap() function> #include> using> namespace> std;> // Print elements of priority queue> void> print(priority_queue <> int> >pq)> {> > while> (!pq.empty()) {> > cout < < pq.top() < <> ' '> ;> > pq.pop();> > }> > cout < < endl;> }> int> main()> {> > // priority_queue container declaration> > priority_queue <> int> >pq1;> > priority_queue <> int> >pq2;> > // pushing elements into the 1st priority queue> > pq1.push(1);> > pq1.push(2);> > pq1.push(3);> > pq1.push(4);> > // pushing elements into the 2nd priority queue> > pq2.push(3);> > pq2.push(5);> > pq2.push(7);> > pq2.push(9);> > cout < <> 'Before swapping:-'> < < endl;> > cout < <> 'Priority Queue 1 = '> ;> > print(pq1);> > cout < <> 'Priority Queue 2 = '> ;> > print(pq2);> > // using swap() function to swap elements of priority> > // queues> > pq1.swap(pq2);> > cout < < endl < <> 'After swapping:-'> < < endl;> > cout < <> 'Priority Queue 1 = '> ;> > print(pq1);> > cout < <> 'Priority Queue 2 = '> ;> > print(pq2);> > return> 0;> }> // This code is contributed by Susobhan Akhuli>

Produksjon

Before swapping:- Priority Queue 1 = 4 3 2 1 Priority Queue 2 = 9 7 5 3 After swapping:- Priority Queue 1 = 9 7 5 3 Priority Queue 2 = 4 3 2 1 

Se slutten for kompleksitetsanalyse.

6. For å legge inn et nytt element i prioritetskøbeholderen

Emplace() funksjonen brukes til å sette inn et nytt element i prioritetskøbeholderen, blir det nye elementet lagt til prioritetskøen i henhold til dets prioritet. Det ligner på push-operasjon. Forskjellen er at emplace()-operasjonen lagrer unødvendig kopi av objektet.

Nedenfor er C++-programmet for å plassere et nytt element i prioritetskøbeholderen:

C++

// CPP program to illustrate> // Implementation of emplace() function> #include> using> namespace> std;> int> main()> {> > priority_queue <> int> >pq;> > pq.emplace(1);> > pq.emplace(2);> > pq.emplace(3);> > pq.emplace(4);> > pq.emplace(5);> > pq.emplace(6);> > // Priority queue becomes 1, 2, 3, 4, 5, 6> > // Printing the priority queue> > cout < <> 'Priority Queue = '> ;> > while> (!pq.empty()) {> > cout < < pq.top() < <> ' '> ;> > pq.pop();> > }> > return> 0;> }> // This code is contributed by Susobhan Akhuli>

Produksjon

Priority Queue = 6 5 4 3 2 1 

Se slutten for kompleksitetsanalyse.

7. Å representere typen objekt som er lagret som et element i en priority_queue

Priority_queue :: value_type-metoden er en innebygd funksjon i C++ STL som representerer typen objekt som er lagret som et element i en priority_queue. Den fungerer som et synonym for malparameteren.

Syntaks:

priority_queue::value_type variable_name 

Nedenfor er C++-programmet for å representere typen objekt som er lagret som et element i en priority_queue:

C++

// C++ program to illustrate the> // priority_queue :: value_type function> #include> using> namespace> std;> // Driver code> int> main()> {> > // declare integer value_type for priority queue> > priority_queue <> int> >::verditype AnInt;> > // declare string value_type for priority queue> > priority_queue::value_type AString;> > // Declares priority_queues> > priority_queue <> int> >q1;> > priority_queue q2;> > // Here AnInt acts as a variable of int data type> > AnInt = 20;> > cout < <> 'The value_type is AnInt = '> < < AnInt < < endl;> > q1.push(AnInt);> > AnInt = 30;> > q1.push(AnInt);> > cout < <> 'Top element of the integer priority_queue is: '> > < < q1.top() < < endl;> > // here AString acts as a variable of string data type> > AString => 'geek'> ;> > cout < < endl> > < <> 'The value_type is AString = '> < < AString> > < < endl;> > q2.push(AString);> > AString => 'for'> ;> > q2.push(AString);> > AString => 'geeks'> ;> > q2.push(AString);> > cout < <> 'Top element of the string priority_queue is: '> > < < q2.top() < < endl;> > return> 0;> }> // This code is contributed by Susobhan Akhuli>

Produksjon

The value_type is AnInt = 20 Top element of the integer priority_queue is: 30 The value_type is AString = geek Top element of the string priority_queue is: geeks 

Se slutten for kompleksitetsanalyse.

Kompleksiteten til alle operasjonene:

Metoder	Tidskompleksitet	Auxiliary Space
priority_queue::empty()	O(1)	O(1)
priority_queue::size()	O(1)	O(1)
priority_queue::top()	O(1)	O(1)
priority_queue::push()	O(logN)	O(1)
priority_queue::pop()	O(logN)	O(1)
priority_queue::swap()	O(1)	PÅ)
priority_queue::emplace()	O(logN)	O(1)
prioritetskø verditype	O(1)	O(1)