lanqiaoOJ 3886：Windows的消息队列 ← 三元组+优先队列

【题目来源】
https://www.lanqiao.cn/problems/3886/learning/

【题目描述】
Windows 操作系统为每个进程维护一个消息队列，如果进程执行某种操作，例如单击鼠标等，系统向队列添加一个相应的消息。同时如果队列非空，则进程执行消息循环：根据消息的优先级取出一个消息，并执行相应的操作。注意，优先级数值小表示优先级高。在本题中，要求你模拟消息队列，向消息队列中添加消息和取出消息。

【输入格式】
输入数据占若干行，每行为一个命令：GET 或者 PUT，分别表示取出优先级最高的消息和添加消息。
如果是 PUT 命令，则命令后面紧跟一个字符串，代表消息名称（最多 10 个字符)，然后是 2 个整数，分别代表消息的参数和优先级（优先级为小于 20 的正整数）。至多有 60000 个命令。
注意，每个消息可能会出现 2 次甚至更多次，测试数据保证任一时刻队列中各消息的优先级不一样（因此同一个消息虽然会出现多次，但任一时刻不会出现 2 条相同的消息，即任一时刻队列中的消息是不一样的）。

【输出格式】
对每个 GET 命令，输出从消息队列中取出的消息的名称和参数，如果消息队列为空，则输出 EMPTY QUEUE!；
对 PUT 命令，没有输出内容。

【输入样例】
GET
PUT msg1 10 5
PUT msg2 10 4
GET
GET
GET

【输出样例】
EMPTY QUEUE!
msg2 10
msg1 10
EMPTY QUEUE!

【说明】
多组输入，在 C++ 中可以使用 while(cin>>...)；来处理。

【算法分析】
● 本题展示了利用三元组作为优先队列元素的处理方法。主要涉及函数 tie() 及 emplace()。
下面展示了将三元组作为优先队列元素并入队的核心代码。

cpp 复制代码

typedef tuple<int,string,int> T;
priority_queue<T,vector<T>,greater<T>> q;

        ...... ......

cin>>msg>>par>>pri;
q.emplace(pri,msg,par);

注意：
（1）虽然优先队列中的 push() 及 emplace() 函数都能实现将元素入队。但是，++针对三元组的入队，只能使用 emplace()，若用 push() 会报错++ 。
（2）利用 emplace() 入队三元组元素时，要注意三元组元素各个分量的顺序。因为，将三元组作为优先队列元素时，首先按第一个分量的大小进行自动排序的。若第一分量相同，再按第二个分量进行自动排序。其他分量以此类推。

● 代码 tie(pri,msg,par)=q.top(); 的解析
这行代码的作用是将三元组元素构成的队列的栈顶元素，解包后分别赋给三元组元素中的各变量pri、msg、par。

● 优先队列的 emplace() 方法：https://cplusplus.com/reference/queue/priority_queue/emplace/

cpp 复制代码

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

priority_queue<string,vector<string>,less<string>> pq;

int main () {
    pq.emplace("orange");
    pq.emplace("strawberry");
    pq.emplace("apple");
    pq.emplace("pear");

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

    return 0;
}

/*
strawberry pear orange apple
*/

【算法代码一】

cpp 复制代码

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

typedef tuple<int,string,int> T;
priority_queue<T,vector<T>,greater<T>> q;

int main() {
    string op,msg;
    int par,pri;
    while(cin>>op) {
        if(op=="PUT") {
            cin>>msg>>par>>pri;
            q.emplace(pri,msg,par);
        } else if(op=="GET") {
            if(!q.empty()) {
                tie(pri,msg,par)=q.top();
                cout<<msg<<" "<<par<<endl;
                q.pop();
            } else cout<<"EMPTY QUEUE!"<<endl;
        }
    }

    return 0;
}


/*
in:
GET
PUT msg1 10 5
PUT msg2 10 4
GET
GET
GET

out:
EMPTY QUEUE!
msg2 10
msg1 10
EMPTY QUEUE!
*/

【算法代码二】

cpp 复制代码

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

typedef tuple<int,string,int> T;
priority_queue<T,vector<T>,greater<T>> q;

int main() {
    string op,msg;
    int par,pri;
    while(cin>>op) {
        if(op=="GET") {
            if(q.empty()) cout<<"EMPTY QUEUE!"<<endl;
            else {
                tie(pri,msg,par)=q.top();
                cout<<msg<<" "<<par<<endl;
                q.pop();
            }
        } else {
            cin>>msg>>par>>pri;
            q.emplace(pri,msg,par);
        }
    }
    
    return 0;
}


/*
in:
GET
PUT msg1 10 5
PUT msg2 10 4
GET
GET
GET

out:
EMPTY QUEUE!
msg2 10
msg1 10
EMPTY QUEUE!
*/

【参考文献】
https://www.lanqiao.cn/problems/3886/learning/