Python包含了用于min-堆的heapq模块,但我需要一个max堆。在Python中我应该使用什么来实现最大堆?
当前回答
我创建了一个堆包装器,它将值颠倒以创建max-heap,还为min-heap创建了一个包装器类,以使库更像oop。这是要点。有三个班级;Heap(抽象类),HeapMin和HeapMax。
方法:
isempty() -> bool; obvious
getroot() -> int; returns min/max
push() -> None; equivalent to heapq.heappush
pop() -> int; equivalent to heapq.heappop
view_min()/view_max() -> int; alias for getroot()
pushpop() -> int; equivalent to heapq.pushpop
其他回答
最简单的方法是反转键的值并使用heapq。例如,将1000.0转换为-1000.0,将5.0转换为-5.0。
我还需要使用max-heap,我处理的是整数,所以我只是包装了我需要的heap中的两个方法,如下所示:
import heapq
def heappush(heap, item):
return heapq.heappush(heap, -item)
def heappop(heap):
return -heapq.heappop(heap)
然后,我只是分别用heappush()和heappop()替换了我的heapq.heappush()和heappop()调用。
解决方案是当你在堆中存储你的值时对其求反,或者像这样反转你的对象比较:
import heapq
class MaxHeapObj(object):
def __init__(self, val): self.val = val
def __lt__(self, other): return self.val > other.val
def __eq__(self, other): return self.val == other.val
def __str__(self): return str(self.val)
max-heap的例子:
maxh = []
heapq.heappush(maxh, MaxHeapObj(x))
x = maxh[0].val # fetch max value
x = heapq.heappop(maxh).val # pop max value
但是您必须记住包装和打开您的值,这需要知道您正在处理的是最小堆还是最大堆。
MinHeap, MaxHeap类
为MinHeap和MaxHeap对象添加类可以简化代码:
class MinHeap(object):
def __init__(self): self.h = []
def heappush(self, x): heapq.heappush(self.h, x)
def heappop(self): return heapq.heappop(self.h)
def __getitem__(self, i): return self.h[i]
def __len__(self): return len(self.h)
class MaxHeap(MinHeap):
def heappush(self, x): heapq.heappush(self.h, MaxHeapObj(x))
def heappop(self): return heapq.heappop(self.h).val
def __getitem__(self, i): return self.h[i].val
使用示例:
minh = MinHeap()
maxh = MaxHeap()
# add some values
minh.heappush(12)
maxh.heappush(12)
minh.heappush(4)
maxh.heappush(4)
# fetch "top" values
print(minh[0], maxh[0]) # "4 12"
# fetch and remove "top" values
print(minh.heappop(), maxh.heappop()) # "4 12"
arr = [3,4,5,1,2,3,0,7,8,90,67,31,2,5,567]
# max-heap sort will lead the array to assending order
def maxheap(arr,p):
for i in range(len(arr)-p):
if i > 0:
child = i
parent = (i+1)//2 - 1
while arr[child]> arr[parent] and child !=0:
arr[child], arr[parent] = arr[parent], arr[child]
child = parent
parent = (parent+1)//2 -1
def heapsort(arr):
for i in range(len(arr)):
maxheap(arr,i)
arr[0], arr[len(arr)-i-1]=arr[len(arr)-i-1],arr[0]
return arr
print(heapsort(arr))
试试这个
heapq模块拥有实现maxheap所需的一切。 它只做max-heap的堆推功能。 我已在下面示范如何克服这一点
在heapq模块中添加这个函数:
def _heappush_max(heap, item):
"""Push item onto heap, maintaining the heap invariant."""
heap.append(item)
_siftdown_max(heap, 0, len(heap)-1)
最后加上这句话:
try:
from _heapq import _heappush_max
except ImportError:
pass
瞧!这是完成了。
PS -转到heapq函数。首先在编辑器中写入“import heapq”,然后右键单击“heapq”并选择转到定义。
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