std::priority_queue

 

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vector

vector<bool>

inplace_vector (C++26)

hive (C++26)

deque

forward_list (C++11)

list

關聯

set

multiset

map

multimap

無序關聯

unordered_set (C++11)

unordered_multiset (C++11)

unordered_map (C++11)

unordered_multimap (C++11)

適配器 (Adaptors)

stack

queue

priority_queue

flat_set (C++23)

flat_multiset (C++23)

flat_map (C++23)

flat_multimap (C++23)

檢視

span (C++20)

mdspan (C++23)

表格

迭代器失效

成員函式表

非成員函式表

 

std::優先佇列

成員函式

priority_queue::priority_queue

priority_queue::~priority_queue

priority_queue::operator=

元素存取

priority_queue::top

容量

priority_queue::empty

priority_queue::size

修改器

priority_queue::push

priority_queue::push_range (C++23)

priority_queue::emplace (C++11)

priority_queue::pop

priority_queue::swap (C++11)

非成員函式

swap(std::priority_queue) (C++11)

輔助類別

uses_allocator<std::priority_queue> (C++11)

formatter<std::priority_queue> (C++23)

推導指南(C++17)

 

定義於標頭檔 <queue>
template<     class T,     class Container = std::vector<T>,     class Compare = std::less<typename Container::value_type> > class priority_queue;

優先佇列 (priority queue) 是一種容器配接器 (container adaptor)，提供常數時間內查找最大（預設情況下）元素的能力，代價是插入和提取需要對數時間。

使用者可以提供自定義的 Compare 來改變排序方式，例如使用 std::greater<T> 會使最小的元素出現在 top()。

操作 priority_queue 的方式與管理隨機存取容器中的 heap (堆積) 類似，且具有不會意外破壞堆積結構的優點。

std::priority_queue 的所有成員函式均為 constexpr：這意味著可以在常數表達式的求值過程中建立並使用 std::priority_queue 物件。 然而，std::priority_queue 物件通常不能為 constexpr，因為任何動態配置的儲存空間都必須在同一次常數表達式求值中釋放。

（C++26 起）

樣板參數

T	-	所儲存元素的型別。若 T 與 Container::value_type 不是同一型別，則程式格式不正確 (ill-formed)。
容器 (Container)	-	用於儲存元素的底層容器類型。該容器必須滿足 SequenceContainer 的需求，其迭代器必須滿足 LegacyRandomAccessIterator 的需求。此外，它必須提供具有常用語義 (usual semantics) 的下列函式： front()，例如 std::vector::front()， push_back()，例如 std::deque::push_back()， pop_back()，例如 std::vector::pop_back()。 標準容器 std::vector（包含 std::vector<bool>）和 std::deque 皆滿足這些需求。
比較 (Compare)	-	提供嚴格弱排序 (strict weak ordering) 的 Compare 型別。 請注意，Compare 參數的定義方式為：若第一個引數在弱排序 (weak ordering) 中「早於」第二個引數，則回傳 true。但由於優先佇列會優先輸出最大的元素，因此那些「早於」的元素實際上會最後輸出。也就是說，佇列前端包含的是根據 Compare 所強制的弱排序中的「最後」一個元素。

成員類型

成員型別	定義
container_type	Container
value_compare	比較 (Compare)
value_type	Container::value_type
size_type	Container::size_type
reference	Container::reference
const_reference	Container::const_reference

成員物件

成員名稱	定義
Container c	底層容器 (受保護的成員物件)
Compare comp	比較函式物件 （受保護的成員物件）

成員函式

(建構子)	建構 priority_queue (公開成員函式)
(解構函式)	解構 priority_queue (公開成員函式)
operator=	賦值給容器配接器 (公開成員函式)
元素存取
top	存取頂端元素 (公開成員函式)
容量
empty	檢查容器配接器（container adaptor）是否為空 (公開成員函式)
size	回傳元素個數 (公開成員函式)
修改器
push	插入元素並排序底層容器 (公開成員函式)
push_range (C++23)	插入一個範圍的元素並排序底層容器 (公開成員函式)
emplace (C++11)	原地建構元素並排序底層容器 (公開成員函式)
pop	移除頂端元素 (公開成員函式)
swap (C++11)	交換內容 (公開成員函式)

非成員函式

std::swap(std::priority_queue) (C++11)

特化 std::swap 演算法 (函式範本)

輔助類別

std::uses_allocator<std::priority_queue> (C++11)	特化 std::uses_allocator 型別特徵 (類別模板特化)
std::formatter<std::priority_queue> (C++23)	提供 std::priority_queue 的格式化支援 (類別範本特化)

推導指引	(自 C++17 起)

備註

功能測試巨集	數值	標準	功能
__cpp_lib_containers_ranges	202202L	(C++23)	支援 Ranges 的容器建構與插入
__cpp_lib_constexpr_containers	202502L	(C++26)	constexpr std::priority_queue

範例

執行此程式碼

#include <functional>
#include <iostream>
#include <queue>
#include <string_view>
#include <vector>
 
template<typename T>
void pop_println(std::string_view rem, T& pq)
{
    std::cout << rem << ": ";
    for (; !pq.empty(); pq.pop())
        std::cout << pq.top() << ' ';
    std::cout << '\n';
}
 
template<typename T>
void println(std::string_view rem, const T& v)
{
    std::cout << rem << ": ";
    for (const auto& e : v)
        std::cout << e << ' ';
    std::cout << '\n';
}
 
int main()
{
    const auto data = {1, 8, 5, 6, 3, 4, 0, 9, 7, 2};
    println("data", data);
 
    std::priority_queue<int> max_priority_queue;
 
    // Fill the priority queue.
    for (int n : data)
        max_priority_queue.push(n);
 
    pop_println("max_priority_queue", max_priority_queue);
 
    // std::greater<int> makes the max priority queue act as a min priority queue.
    std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int>>
        min_priority_queue1(data.begin(), data.end());
 
    pop_println("min_priority_queue1", min_priority_queue1);
 
    // Second way to define a min priority queue.
    std::priority_queue min_priority_queue2(data.begin(), data.end(), std::greater<int>());
 
    pop_println("min_priority_queue2", min_priority_queue2);
 
    // Using a custom function object to compare elements.
    struct
    {
        bool operator()(const int l, const int r) const { return l > r; }
    } customLess;
 
    std::priority_queue custom_priority_queue(data.begin(), data.end(), customLess);
 
    pop_println("custom_priority_queue", custom_priority_queue);
 
    // Using lambda to compare elements.
    auto cmp = [](int left, int right) { return (left ^ 1) < (right ^ 1); };
    std::priority_queue<int, std::vector<int>, decltype(cmp)> lambda_priority_queue(cmp);
 
    for (int n : data)
        lambda_priority_queue.push(n);
 
    pop_println("lambda_priority_queue", lambda_priority_queue);
}

輸出

data: 1 8 5 6 3 4 0 9 7 2
max_priority_queue: 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
min_priority_queue1: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
min_priority_queue2: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
custom_priority_queue: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
lambda_priority_queue: 8 9 6 7 4 5 2 3 0 1

缺陷報告

下列更改行為的缺陷報告追溯應用於之前的 C++ 標準。

DR	應用於	出版時的行為	正確的行為
LWG 307	C++98	Container 無法為 std::vector<bool>	已允許
LWG 2566	C++98	遺漏了對 Container::value_type 的要求	若 T 與 Container::value_type 非同一型別則格式不正確
LWG 2684	C++98	priority_queue 接受比較器 (comparator) 但缺乏對應的成員 typedef	已新增

參見

vector	可調整大小的連續陣列 (類別模板)
vector<bool>	節省空間的動態 bitset (類別模板特化)
deque	雙端隊列 (double-ended queue) (類別模板)