【算法——Python实现】最大堆和最小堆

来源：互联网发布：沅有芷兮澧有兰知乎编辑：程序博客网时间：2024/05/29 18:50

# _*_ encoding:utf-8 _*_"""最大堆"""class MaxHeap(object):    # def __init__(self):    #   self.data = []  # 创建堆    #   self.count = len(self.data)  # 元素数量    def __init__(self, arr):        self.data = copy.copy(arr)        self.count = len(self.data)        i = self.count / 2        while i >= 1:            self.shiftDown(i)            i -= 1    def size(self):        return self.count    def isEmpty(self):        return self.count == 0    def insert(self, item):        # 插入元素入堆        self.data.append(item)        self.count += 1        self.shiftup(self.count)    def shiftup(self, count):        # 将插入的元素放到合适位置，保持最大堆        while count > 1 and self.data[(count/2)-1] < self.data[count-1]:            self.data[(count/2)-1], self.data[count-1] = self.data[count-1], self.data[(count/2)-1]            count /= 2    def extractMax(self):        # 出堆        if self.count > 0:            ret = self.data[0]            self.data[0], self.data[self.count-1] = self.data[self.count-1], self.data[0]            self.data.pop()            self.count -= 1            self.shiftDown(1)            return ret    def shiftDown(self, count):        # 将堆的索引位置元素向下移动到合适位置，保持最大堆        while 2 * count <= self.count :            # 证明有孩子            j = 2 * count            if j + 1 <= self.count:                # 证明有右孩子                if self.data[j] > self.data[j-1]:                    j += 1            if self.data[count-1] >= self.data[j-1]:                # 堆的索引位置已经大于两个孩子节点，不需要交换了                break            self.data[count-1], self.data[j-1] = self.data[j-1], self.data[count-1]            count = j

class MinHeap(object):    """最小堆"""    def __init__(self):        self.data = []  # 创建堆        self.count = len(self.data)  # 元素数量    # def __init__(self, arr):    #   self.data = copy.copy(arr)    #   self.count = len(self.data)    #   i = self.count / 2    #   while i >= 1:    #       self.shiftDown(i)    #       i -= 1    def size(self):        return self.count    def isEmpty(self):        return self.count == 0    def insert(self, item):        # 插入元素入堆        self.data.append(item)        self.count += 1        self.shiftup(self.count)    def shiftup(self, count):        # 将插入的元素放到合适位置，保持最小堆        while count > 1 and self.data[(count/2)-1] > self.data[count-1]:            self.data[(count/2)-1], self.data[count-1] = self.data[count-1], self.data[(count/2)-1]            count /= 2    def extractMin(self):        # 出堆        if self.count > 0:            ret = self.data[0]            self.data[0], self.data[self.count-1] = self.data[self.count-1], self.data[0]            self.data.pop()            self.count -= 1            self.shiftDown(1)            return ret    def shiftDown(self, count):        # 将堆的索引位置元素向下移动到合适位置，保持最小堆        while 2 * count <= self.count :            # 证明有孩子            j = 2 * count            if j + 1 <= self.count:                # 证明有右孩子                if self.data[j] < self.data[j-1]:                    j += 1            if self.data[count-1] <= self.data[j-1]:                # 堆的索引位置已经小于两个孩子节点，不需要交换了                break            self.data[count-1], self.data[j-1] = self.data[j-1], self.data[count-1]            count = j

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