本文实例为大家分享了python实现大优先队列的具体代码,供大家参考,具体内容如下
说明:为了增强可复用性,设计了两个类,Heap类和PriorityQ类,其中PriorityQ类继承Heap类,从而达到基于大堆实现大优先队列。
#! /usr/bin/env python #coding=utf-8 class Heap(object): #求给定下标i的父节点下标 def Parent(self, i): if i%2==0: return i/2 - 1 else: return i/2 #求给定下标i的左孩子下标 def Left(self, i): return 2*i+1 #求给定下标i的右孩子下标 def Right(self, i): return 2*i+2 #维护堆的性质:遵循大堆 def MaxHeapify(self, a, i, heap_size): l=self.Left(i) r=self.Right(i) largest = i if la[largest]:#下标从0~heap_size-1 largest=l if r a[largest]: largest=r if largest!=i:#若当前节点不是大的,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 def BuildMaxHeap(self, a): heap_size=len(a) for i in range(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 def HeapSort(self, a): heap_size=len(a) '''step1:初始化堆,将a[0...n-1]构造为堆(堆顶a[0]为大元素)''' self.BuildMaxHeap(a) for i in range(len(a)-1, 0, -1): #print a '''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) #大优先队列的实现 class PriorityQ(Heap): #返回具有大键字的元素 def HeapMaximum(self, a): return a[0] #去掉并返回具有大键字的元素 def HeapExtractMax(self, a): heap_size=len(a) #if heap_size<0: # error "heap underflow" if heap_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 del a[heap_size-1]#!!!!!! self.MaxHeapify(a, 0, len(a)) return max #将a[i]处的关键字增加到key def HeapIncreaseKey(self, a, i, key): if key0 and a[self.Parent(i)]
名称栏目:python实现最大优先队列-创新互联
标题链接:http://cdkjz.cn/article/cogipd.html