C++优先级队列什么时候排序

介绍

优先级队列（Priority Queue）是一种特殊的队列，它的特点是能够保证每次取出的元素都是当前队列中优先级最高的元素。C++中的优先级队列是使用堆（heap）来实现的，通常是最大堆或最小堆。

在优先级队列中，元素之间的优先级通常是由用户自定义的比较函数来确定的。在C++中，我们可以使用标准库函数std::greater和std::less来定义最大堆和最小堆。

当我们向优先级队列中插入新元素时，优先级队列会根据元素的优先级自动进行排序，并将优先级最高的元素放在队列的前面。

本文将详细讨论C++优先级队列的排序机制，以及在何种情况下会触发排序。

优先级队列的排序机制

C++中的优先级队列使用堆来实现，通常是最大堆或者最小堆。最大堆是指父节点的值大于等于其子节点的值，最小堆则相反。

在C++的标准库中，优先级队列默认使用最大堆来实现。当我们向优先级队列中插入新元素时，优先级队列会自动将新元素插入到堆的末尾，然后通过一系列的上浮操作，将新元素调整到合适的位置。

当我们从优先级队列中取出优先级最高的元素时，优先级队列会将堆顶元素取出，并将堆的最后一个元素移动到堆顶，然后通过一系列的下沉操作，将新的堆顶元素调整到合适的位置。

由于优先级队列的排序机制是通过堆来实现的，所以当我们向优先级队列中插入新元素或取出堆顶元素时，才会触发排序。也就是说，只有在插入或删除元素时，优先级队列才会重新进行排序。

示例代码

下面是一个示例代码，展示了使用C++优先级队列进行排序的过程：

#include <iostream>
#include <queue>

int main() {
    std::priority_queue<int> pq;

    pq.push(3);
    pq.push(1);
    pq.push(4);
    pq.push(1);
    pq.push(5);

    while (!pq.empty()) {
        std::cout << pq.top() << " ";
        pq.pop();
    }

    return 0;
}

运行以上代码，输出为：5 4 3 1 1。

在这个示例代码中，我们首先定义了一个std::priority_queue类型的变量pq，然后通过push函数向优先级队列中插入了一些元素。由于每次插入都会触发排序，所以在插入元素时，优先级队列会将元素进行排序。

最后，通过top函数和pop函数，我们可以取出并打印出优先级最高的元素。