优先队列的优先级_kafka优先级队列

全栈程序员-用户IM • 2022年9月14日下午9:16 • 未分类

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概念

☺优先队列是一种用来维护一组元素构成的结合S的数据结构，其中每个元素都有一个关键字key，元素之间的比较都是通过key来比较的。优先队列包括最大优先队列和最小优先队列，优先队列的应用比较广泛，比如作业系统中的调度程序，当一个作业完成后，需要在所有等待调度的作业中选择一个优先级最高的作业来执行，并且也可以添加一个新的作业到作业的优先队列中。

优先队列的实现中，我们可以选择堆数据结构，最大优先队列可以选用大堆，最小优先队列可以选用小堆来实现。

特点

☺ 优先级队列是0个或多个元素的集合，每个元素都有一个优先权或值。

☺当给每个元素分配一个数字来标记其优先级时，可设较小的数字具有较高的优先级，这样更方便地在一个集合中访问优先级最高的元素，并对其进行查找和删除操作。

☺对优先级队列，执行的操作主要有：(1)查找，(2)插入，(3)删除。

☺ 在最小优先级队列(min Priority Queue)中，查找操作用来搜索优先权最小的元素，删除操作用来删除该元素。

☺在最大优先级队列(max Priority Queue)中，查找操作用来搜索优先权最大的元素，删除操作用来删除该元素。

☺ 插入操作均只是简单地把一个新的元素加入到队列中。

优先级队列好处

自动排序

优先队列的基本操作

q.size();//返回q里元素个数
q.empty();//返回q是否为空，空则返回1，否则返回0
q.push(k);//在q的末尾插入k
q.pop();//删掉q的第一个元素
q.top();//返回q的第一个元素
q.back();//返回q的末尾元素

简单使用

默认的优先队列（非结构体结构）

#include<cstdio>
#include<queue>
using namespace std;
priority_queue <int> q;
int main()
{
    q.push(10),q.push(8),q.push(12),q.push(14),q.push(6);
    while(!q.empty())
        printf("%d ",q.top()),q.pop();
}

输出：
14 12 10 8 6

默认的优先队列（结构体，重载小于）

结构体：

struct node
{
    int x,y;
    bool operator < (const node & a) const
    {
        return x<a.x;
    }
};

实现：

#include<cstdio>
#include<queue>
using namespace std;
struct node
{
    int x,y;
    bool operator < (const node & a) const
    {
        return x<a.x;
    }
}k;
priority_queue <node> q;
int main()
{
    k.x=10,k.y=100; q.push(k);
    k.x=12,k.y=60; q.push(k);
    k.x=14,k.y=40; q.push(k);
    k.x=6,k.y=80; q.push(k);
    k.x=8,k.y=20; q.push(k);
    while(!q.empty())
    {
        node m=q.top(); q.pop();
        printf("(%d,%d) ",m.x,m.y);
    }
}

输出：
(14,40) (12,60) (10,100) (8,20) (6,80)

less和greater优先队列

priority_queue<int,vector<int>,less<int> >q;
priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >q;

#include<cstdio>
#include<queue>
using namespace std;
priority_queue <int,vector<int>,less<int> > p;
priority_queue <int,vector<int>,greater<int> > q;
int a[5]={
  
  10,12,14,6,8};
int main()
{
    for(int i=0;i<5;i++)
        p.push(a[i]),q.push(a[i]);

    printf("less<int>:")
    while(!p.empty())
        printf("%d ",p.top()),p.pop();  

    pritntf("\ngreater<int>:")
    while(!q.empty())
        printf("%d ",q.top()),q.pop();
}