python实现最大优先队列

2023-08-15 16:45:08 68

#!/usr/bin/envpython #coding=utf-8 classHeap(object): #求给定下标i的父节点下标 defParent(self,i): ifi%2==0: returni/2-1 else: returni/2 #求给定下标i的左孩子下标 defLeft(self,i): return2*i+1 #求给定下标i的右孩子下标 defRight(self,i): return2*i+2 #维护堆的性质：遵循最大堆 defMaxHeapify(self,a,i,heap_size): l=self.Left(i) r=self.Right(i) largest=i ifla[largest]:#下标从0~heap_size-1 largest=l ifra[largest]: largest=r iflargest!=i:#若当前节点不是最大的，下移 a[i],a[largest]=a[largest],a[i]#交换a[i]和a[largest] self.MaxHeapify(a,largest,heap_size)#追踪下移的节点 #建堆 defBuildMaxHeap(self,a): heap_size=len(a) foriinrange(heap_size/2-1,-1,-1):#从最后一个非叶节点开始调整 #a[heap_size/2-1]~a[0]都是非叶节点，其他的是叶子节点 self.MaxHeapify(a,i,heap_size) #堆排序算法 defHeapSort(self,a): heap_size=len(a) '''step1:初始化堆，将a[0...n-1]构造为堆（堆顶a[0]为最大元素）''' self.BuildMaxHeap(a) foriinrange(len(a)-1,0,-1): #printa '''step2:将当前无序区的堆顶元素a[0]与该区间最后一个记录交换得到新的无序区a[0...n-2]和新的有序区a[n-1],有序区的范围从后往前不断扩大，直到有n个''' a[0],a[i]=a[i],a[0]#每次将剩余元素中的最大者放到最后面a[i]处 heap_size-=1 '''step3:为避免交换后新的堆顶违反堆的性质，因此将新的无序区调整为新的堆''' self.MaxHeapify(a,0,heap_size) #最大优先队列的实现 classPriorityQ(Heap): #返回具有最大键字的元素 defHeapMaximum(self,a): returna[0] #去掉并返回具有最大键字的元素 defHeapExtractMax(self,a): heap_size=len(a) #ifheap_size<0: #error"heapunderflow" ifheap_size>0: max=a[0] a[0]=a[heap_size-1] #heap_size-=1#该处不对，并没有真正实现数组长度减一 dela[heap_size-1]#!!!!!! self.MaxHeapify(a,0,len(a)) returnmax #将a[i]处的关键字增加到key defHeapIncreaseKey(self,a,i,key): ifkey0anda[self.Parent(i)]

测试结果：

BigHeap1:[100,98,23,89,34,-5,6,11,0,2,4]
Maximun:100
ExtractMax:100
BigHeap2:[98,89,23,11,34,-5,6,4,0,2]
newkeyissmallerthancurrentone
[98,89,23,11,34,-5,6,4,0,2]
[98,89,30,11,34,-5,6,4,0,2]
[100,98,30,11,89,-5,6,4,0,2,34]

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持毛票票。

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