Python 堆 heapq-工具盒子

本文介绍堆和在Python内置库的实现。

简介 {#简介}

该模块提供了堆队列算法的实现，也称为优先级队列算法。

堆是二叉树，其中每个父节点的值小于或等于其任何子节点的值。

方法 {#方法}

heapify {#heapify}

将列表 x 转换为线性时间内的就地堆。

heappush {#heappush}

压入新元素到堆 log(n)

heappop {#heappop}

从堆中弹出并返回最小的项，同时保持堆的不变性。

heappushpop {#heappushpop}

在堆上推送项，然后弹出并从堆中返回最小的项。

heapreplace {#heapreplace}

先 pop 堆顶元素，再push 元素进去

merge {#merge}

合并多个堆成一个

nlargest {#nlargest}

返回最大的 n 个元素

nsmallest {#nsmallest}

返回 n 个最小元素

建堆 {#建堆}

元素需要自底向上方法建堆，底层堆建完后可以固定下来不需要根据上层堆的调整而进行调整。过程为从最后一个元素 index 向前，首先需要找到其父亲元素（index - 1) // 2 ，如果其前一个元素的父亲（index - 2) // 2是同一个节点（或者该元素是偶数下标，下标从0 开始），则他俩是兄弟，查找此三个元素中最小值，替换到父亲的位置，即完成了当前局部堆的构建，这样一路调整到数组起始位置，就完成了堆构建，时间复杂度 O(n)。