本文实例讲述了Python数据结构与算法之完全树与最小堆。分享给大家供大家参考，具体如下：
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# 完全树 最小堆class CompleteTree(list): def siftdown(self,i): """ 对一颗完全树进行向下调整，传入需要向下调整的节点编号i 当删除了最小的元素后，当新增加一个数被放置到堆顶时， 如果此时不符合最小堆的特性，则需要将这个数向下调整，直到找到合适的位置为止""" n = len(self) # 当 i 节点有儿子（至少是左儿子时），并且有需要调整时，循环执行 t = 0 while i*2+1<n: # step 1：从当前结点，其左儿子，其右儿子中找到最小的一个，将其编号传给t if self[i] > self[i*2+1]: t = i*2+1 else: t = i # 如果有右儿子，则再对右儿子进行讨论 if i*2+2<n: if self[t] > self[i*2+2]: t = i*2+2 # step 2：把最小的结点中的元素和结点i的元素交换 if t != i: self[t],self[i] = self[i],self[t] i = t # 更新i为刚才与它交换的儿子结点的编号，以便接下来继续向下调整 else: break # 说明当前父结点已经比两个子结点要小，结束调整 def siftup(self,i): """ 对一棵完全树进行向上调整，传入一个需要向上调整的结点编号i 当要添加一个新元素后，对堆底（最后一个）元素进行调整 """ if i==0: return n = len(self) if i < 0: i += n # 注意，由于堆的特性，不需要考虑左儿子结点的情况 # 由于父结点绝对比子结点小所以只需要比较一次 while i!=0: if self[i]<self[(i-1)/2]: self[i],self[(i-1)/2] = self[(i-1)/2],self[i] else: break i = (i-1)/2 # 更新i为其父结点编号，从而便于下一次继续向上调整 def shufflePile(self): """ 在当前状态下，对树调整使其成为一个堆 """ # 从"堆底"往"堆顶"进行向下调整，使得最小的元素不断上升 # 这样可以使得i结点以下的堆是局部最小堆 for i in range((len(self)-2)/2,-1,-1): # n/2,...,0 self.siftdown(i) def deleteMin(self): """ 删除最小元素 """ t = self[0] # 用一个临时变量记录堆顶点的 self[0] = self[-1] # 将堆的最后一个点赋值到堆顶 self.pop() # 删除最后一个元素 self.siftdown(0) # 向下调整 return t def heapsort(self): """ 对堆中元素进行堆排序操作 """ n = len(self) s = [] while n>0: s.append(self.deleteMin()) n -= 1 # 由于堆中的元素已全部弹出，将排序好的元素拼接到原来的堆中 self.extend(s)if __name__=="__main__": a = [99,5,36,7,22,17,92,12,2,19,25,28,1,46] ct = CompleteTree(a) print ct>>> [99, 5, 36, 7, 22, 17, 92, 12, 2, 19, 25, 28, 1, 46] ct.shufflePile() print ct>>> [1, 2, 17, 5, 19, 28, 46, 12, 7, 22, 25, 99, 36, 92] s = ct.heapsort() print ct>>> [1, 2, 5, 7, 12, 17, 19, 22, 25, 28, 36, 46, 92, 99] |
希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。
原文链接：http://www.cnblogs.com/hanahimi/p/4692668.html
