Python -堆的实现

Posted 2020-09-08

     最小(大)堆是按完全二叉树的排序顺序的方式排布堆中元素的，并且满足：a_i  >a_(2i+1)  and a_i>a_(2i+2)( a_i  <a_(2i+1)  and a_i<a_(2i+2)).堆是一种高级的数据结构，在Python中，有相应的模块deapq。

下面给出自己编写的代码实现最小堆与使用heapq模块实现最小堆作一个对比：

#定义Myheap类

import heapq as p
import random 
class MyHeap(object):
    def __init__(self,arr=[]):
        self.n=len(arr)
        self.list=arr
    def creat_heap(self):
        p.heapify(self.list) #建堆
        return self.list      
    def creat_heap1(self):
        parent_num=(self.n-1)/2
        while 0<=parent_num:
            self.siftdown(parent_num)
            parent_num-=1
        return self.list
    def siftdown(self,parent_num):
        i=parent_num
        j=2*parent_num+1
        temp=self.list[parent_num]
        while j<self.n :
            if j<self.n-1 and self.list[j+1]<self.list[j] : 
                j=j+1
            if temp<=self.list[j]:
                break    
            else:
                self.list[i]=self.list[j]
                i=j
                j=2*i+1
        self.list[i]=temp 
    def heap_sort(self): #堆排序
        b=[]
        for i in xrange(self.n):
             p.heapify(self.list)
             b.append(p.heappop(self.list))
        return b
        

测试：

1 a1=[random.randint(1,100) for i in xrange(10)]
2 print a1
3 myheap1=MyHeap(a1)
4 myheap2=MyHeap(a1)
5 print myheap1.creat_heap()
6 print myheap2.creat_heap1()
7 print myheap1.heap_sort()

结果：

[86, 44, 34, 10, 85, 30, 62, 60, 53, 21]
[10, 21, 30, 44, 85, 34, 62, 60, 53, 86]
[10, 21, 30, 44, 85, 34, 62, 60, 53, 86]