python中heapq.heappush的本质是什么

在Python中，`heapq.heappush`是heapq模块的核心函数之一，它用于将元素推入一个小顶堆（min-heap）。其本质是实现了二叉堆的数据结构特性，即父节点的值总是小于或等于其子节点的值。当调用`heappush(heap, item)`时，heapq会自动维护这个规则，这样每次添加新元素时，都会保证堆的性质不会破坏。

具体来说，`heappush`底层会对堆进行调整，如果新的元素违反了小顶堆的规则（即大于当前根节点），则会通过交换元素并调整堆来保持正确的顺序。这样，当我们想要快速找到最小的元素时，就可以直接从堆顶取出，时间复杂度为O(log n)。

这里有一个简单的例子[^1]：

import heapq

# 创建一个空堆
heap = []

# 使用heappush添加元素并保持堆的结构
heapq.heappush(heap, 5)
heapq.heappush(heap, 3)
heapq.heappush(heap, 1)

# 打印堆的内容，可以看到最小的元素位于堆顶
print(heap)  # 输出: [1, 3, 5]