1. priority_queue介绍和使用

1.1 priority_queue介绍

优先级队列也是在<queue>里：

因此和queue一样，priority_queue也是一个容器适配器。priority_queue官方文档

1. 优先队列是一种容器适配器，根据严格的弱排序标准，它的第一个元素总是它所包含的元素中最大的。
2. 类似于堆，在堆中可以随时插入元素，并且只能检索最大堆元素(优先队列中位于顶部的元素)。
3. 优先队列被实现为容器适配器，容器适配器即将特定容器类封装作为其底层容器类，queue提供一组特定的成员函数来访问其元素。元素从特定容器的“尾部”弹出，其称为优先队列的顶部。
4. 底层容器可以是任何标准容器类模板，也可以是其他特定设计的容器类。容器应该可以通过随机访问迭代器访问，并支持以下操作：
   empty()：检测容器是否为空
   size()：返回容器中有效元素个数
   front()：返回容器中第一个元素的引用
   push_back()：在容器尾部插入元素
5. 标准容器类vector和deque满足这些需求。默认情况下，如果没有为特定的priority_queue类实例化指定容器类，则使用vector。
6. 需要支持随机访问迭代器，以便始终在内部保持堆结构。容器适配器通过在需要时自动调用算法函数make_heap、push_heap和pop_heap来自动完成此操作。

1.2 priority_queue使用

优先级队列默认使用vector作为其底层存储数据的容器，在vector上又使用了堆算法将vector中元素构造成堆的结构，因此priority_queue就是堆，所有需要用到堆的位置，都可以考虑使用priority_queue。注意：默认情况下priority_queue是大堆。

下面我们来简单验证一下：

那如果我们想实现小堆呢，这里就要用到仿函数：

2. 仿函数介绍

仿函数是STL六大组件之一，仿函数（又称函数对象）其实就是一个类重载了()，使得这个类的使用看上去像一个函数。

template<class T>
class Less
{public:bool operator()(const T& x,const T& y){return x < y;}
};template<class T>
class Greater
{public:bool operator()(const T& x,const T& y){return x > y;}
};

这就是一个函数调用。当然本质是调用了类里面的operator()。

3. priority_queue模拟实现

#include<vector>
#include<iostream>
using namespace std;
template<class T>
class Less
{
public:bool operator()(const T& x, const T& y){return x < y;}
};template<class T>
class Greater
{
public:bool operator()(const T& x, const T& y){return x > y;}
};namespace w
{template<class T, class Container = vector<T>, class Comapre = less<T>>class priority_queue{private:void AdjustDown(int parent){Comapre com;size_t child = parent * 2 + 1;while (child < _con.size()){if (child + 1 < _con.size() && com(_con[child],_con[child + 1])){++child;}if (com(_con[parent],_con[child])){swap(_con[child], _con[parent]);parent = child;child = parent * 2 + 1;}else{break;}}	}void AdjustUp(int child){Comapre com;int parent = (child - 1) / 2;while (child > 0){if (com(_con[parent],_con[child])){swap(_con[child], _con[parent]);child = parent;parent = (child - 1) / 2;}else{break;}}}public:priority_queue(){}template<class InputIterator>priority_queue(InputIterator first, InputIterator last){while (first != last){_con.push_back(*first);++first;}// 建堆for (int i = (_con.size()-1-1)/2; i >= 0; i--){AdjustDown(i);}}void pop(){swap(_con[0], _con[_con.size() - 1]);_con.pop_back();AdjustDown(0);}void push(const T& x){_con.push_back(x);AdjustUp(_con.size() - 1);}const T& top(){return _con[0];}bool empty(){return _con.empty();}size_t size(){return _con.size();}private:Container _con;};void test_priority_queue1(){priority_queue<int, vector<int>, Greater<int>> pq;pq.push(3);pq.push(5);pq.push(1);pq.push(4);while (!pq.empty()){cout << pq.top() << " ";pq.pop();}cout << endl;}class Date{public:Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1): _year(year), _month(month), _day(day){}bool operator<(const Date& d)const{return (_year < d._year) ||(_year == d._year && _month < d._month) ||(_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day);}bool operator>(const Date& d)const{return (_year > d._year) ||(_year == d._year && _month > d._month) ||(_year == d._year && _month == d._month && _day > d._day);}friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);private:int _year;int _month;int _day;};ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d){_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;return _cout;}struct LessPDate{bool operator()(const Date* p1, const Date* p2){return *p1 < *p2;}};void test_priority_queue2(){priority_queue<Date*, vector<Date*>, LessPDate> pq;pq.push(new Date(2023, 7, 20));pq.push(new Date(2023, 6, 20));pq.push(new Date(2023, 8, 20));while (!pq.empty()){cout << *pq.top() << " ";pq.pop();}cout << endl;}
}