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

我创建了一个名为heap_class的包,它实现了最大堆,还将各种堆函数包装到一个与列表兼容的环境中。

>>> from heap_class import Heap
>>> h = Heap([3, 1, 9, 20], max=True)
>>> h.pop()
20
>>> h.peek()  # same as h[0]
9
>>> h.push(17)  # or h.append(17)
>>> h[0]  # same as h.peek()
17
>>> h[1]  # inefficient, but works
9

从最大堆中获得最小堆。

>>> y = reversed(h)
>>> y.peek()
1
>>> y  # repr is inefficient, but correct
Heap([1, 3, 9, 17], max=False)
>>> 9 in y
True
>>> y.raw()  # underlying heap structure
[1, 3, 17, 9]

正如其他人所提到的,在max堆中处理字符串和复杂对象在heapq中是相当困难的,因为它们不同 否定的形式。heap_class实现简单:

>>> h = Heap(('aa', 4), ('aa', 5), ('zz', 2), ('zz', 1), max=True)
>>> h.pop()
('zz', 2)

支持自定义键,并与后续的推/追加和弹出一起工作:

>>> vals = [('Adam', 'Smith'), ('Zeta', 'Jones')]
>>> h = Heap(vals, key=lambda name: name[1])
>>> h.peek()  # Jones comes before Smith
('Zeta', 'Jones')
>>> h.push(('Aaron', 'Allen'))
>>> h.peek()
('Aaron', 'Allen')

(实现是建立在heapq函数上的,所以它都是用C语言或C语言包装的,除了Python中max heap上的heappush和heapreplace)

其他回答

你可以使用

import heapq
listForTree = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15]    
heapq.heapify(listForTree)             # for a min heap
heapq._heapify_max(listForTree)        # for a maxheap!!

如果你想要弹出元素,使用:

heapq.heappop(minheap)      # pop from minheap
heapq._heappop_max(maxheap) # pop from maxheap

如果插入的键具有可比性但不像int型,则可能重写它们上的比较操作符(即<=变成>,>变成<=)。否则,您可以重写heapq。heapq模块中的_siftup(最后都是Python代码)。

如果你想用max heap得到最大的K元素,你可以做下面的技巧:

nums= [3,2,1,5,6,4]
k = 2  #k being the kth largest element you want to get
heapq.heapify(nums) 
temp = heapq.nlargest(k, nums)
return temp[-1]

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

最简单最理想的解决方案

将这些值乘以-1

好了。所有最高的数字现在都是最低的,反之亦然。

只要记住,当您弹出一个元素与-1相乘以再次获得原始值时。