堆的python實(shí)現(xiàn)

class Heap(object):"""大頂堆的定義，實(shí)現(xiàn)插入和刪除"""def __init__(self, capacity):self.a = [None] * (capacity + 1)self.n = capacityself.count = 0def insert(self, data):"""插入一個(gè)數(shù)據(jù)"""if self.count >= self.n:return Falseself.count += 1i = self.countself.a[i] = data# 讓新插入的節(jié)點(diǎn)與父節(jié)點(diǎn)對比大小。如果不滿足子節(jié)點(diǎn)小于等于父節(jié)點(diǎn)的大小關(guān)系，# 我們就互換兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。一直重復(fù)這個(gè)過程，直到所有的子節(jié)點(diǎn)小于等于父節(jié)點(diǎn)。while int(i / 2) > 0 and self.a[i] > self.a[int(i / 2)]:temp = self.a[i]self.a[i] = self.a[int(i / 2)]self.a[int(i / 2)] = tempi = int(i / 2)print(self.a)return Truedef remove_max(self):"""刪除大頂堆最大值"""if self.count == 0:return Falseself.a[1] = self.a[self.count]self.count -= 1self.heapify()print(self.a)return Truedef heapify(self):# 刪除堆頂元素之后，就需要把第二大的元素放到堆頂，那第二大元素肯定會出現(xiàn)在左右子節(jié)點(diǎn)中。# 然后我們再迭代地刪除第二大節(jié)點(diǎn)，以此類推，直到葉子節(jié)點(diǎn)被刪除。i = 1while True:max_pos = iif 2 * i <= self.count and self.a[i] < self.a[2 * i]:max_pos = 2 * iif 2 * i + 1 <= self.count and self.a[max_pos] < self.a[2 * i + 1]:max_pos = 2 * i + 1if max_pos == i:self.a[self.count + 1] = Nonebreaktemp = self.a[i]self.a[i] = self.a[max_pos]self.a[max_pos] = tempi = max_posdef build_heap(self, arr):"""算法從第1個(gè)下標(biāo)開始計(jì)算，所以需要插入站位None"""n = len(arr)arr.insert(0, None)# 我們只對 n/2 開始到 1的數(shù)據(jù)進(jìn)行堆化，下標(biāo)是n/2+ 1 到 n 的節(jié)點(diǎn)都是葉子節(jié)點(diǎn)，不需要堆化，# 對于完全二叉樹來說，下標(biāo)是n/2+ 1 到 n 的節(jié)點(diǎn)都是葉子節(jié)點(diǎn)for i in range(int(n / 2), 0, -1):self.heapify_by_arr(arr, n, i)return arr@staticmethoddef heapify_by_arr(arr, l, i):while True:max_pos = iif 2 * i <= l and arr[i] < arr[2 * i]:max_pos = 2 * iif 2 * i + 1 <= l and arr[max_pos] < arr[2 * i + 1]:max_pos = 2 * i + 1if max_pos == i:breaktemp = arr[i]arr[i] = arr[max_pos]arr[max_pos] = tempi = max_posdef sort_by_heap(self, arr):"""利用堆進(jìn)行數(shù)組排序"""k = len(arr)arr = self.build_heap(arr)while k > 1:temp = arr[k]arr[k] = arr[1]arr[1] = tempk -= 1self.heapify_by_arr(arr, k, 1)print(arr)

總結(jié)

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