def _heapify(self): start = (len(self._elems)-2) // 2 for i in range(start,-1,-1): self._shift_down(i) def _shift_down(self,p_idx): l_idx = p_idx * 2 + 1 if l_idx >= len(self._elems):return mi = p_idx if self._elems[l_idx] < self._elems[mi]: mi = l_idx if l_idx + 1 < len(self._elems) and \ self._elems[l_idx+1] < self._elems[mi]: mi = l_idx + 1 if mi == p_idx:return self._elems[p_idx],self._elems[mi] = \ self._elems[mi],self._elems[p_idx] self._shift_down(mi)翻译一下这段代码
时间: 2024-04-26 22:26:54 浏览: 13
这段代码实现了二叉堆的初始化操作。具体来说,_heapify方法先计算出最后一个非叶子节点的位置start(即len(self._elems)//2-1),然后从start开始,依次向上调整每个节点,使得以该节点为根的子树满足堆的性质。具体实现是通过调用_shift_down方法来实现的。
_shift_down方法实现了向下调整的过程。具体来说,对于位于p_idx位置的元素,我们需要比较其与左右子节点的大小关系,找到其中最小(或最大)的节点的位置mi,然后如果mi等于p_idx,则说明该节点已经满足堆的性质,不需要再调整了;否则,交换p_idx位置和mi位置上的元素,并继续向下调整mi位置上的元素,以使其满足堆的性质。
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def __init__(self,ls = None): self._elems = [] if ls == None else ls.copy() self._heapify def _heapify(self): start = (len(self._elems)-2) // 2 for i in range(start,-1,-1): self._shift_down(i) def insert(self,value): self._elems.append(value) self._shift_up(len(self._elems)-1) def _shift_up(self,c_idx): if c_idx < 1:return p_idx = (c_idx - 1) // 2 if self._elems[c_idx] >= self._elems[p_idx]:return self._elems[c_idx],self._elems[p_idx] = self._elems[p_idx],self._elems[c_idx] self._shift_up(p_idx) def remove(self): value = self._elems[-1] del self._elems[-1] self._shift_down(0) return value def _shift_down(self,p_idx): l_idx = p_idx * 2 + 1 if l_idx >= len(self._elems):return mi = p_idx if self._elems[l_idx] < self._elems[mi]: mi = l_idx if l_idx + 1 < len(self._elems) and \ self._elems[l_idx+1] < self._elems[mi]: mi = l_idx + 1 if mi == p_idx:return self._elems[p_idx],self._elems[mi] = \ self._elems[mi],self._elems[p_idx] self._shift_down(mi) def level_order(self): return self._elems 解释一下这段代码
这段代码是实现了一个二叉堆类,具有以下方法:
1. `__init__(self,ls = None)`:初始化方法,如果传入一个列表ls,则将其复制到self._elems中,否则创建一个空列表。
2. `_heapify(self)`:将self._elems列表调整为一个二叉堆,从最后一个非叶子节点开始,依次向上调整。
3. `insert(self,value)`:将一个元素value插入到二叉堆中,并保持堆的性质。
4. `_shift_up(self,c_idx)`:将位于c_idx位置的元素向上移动,直到堆的性质被满足。
5. `remove(self)`:删除堆顶元素,并返回其值。
6. `_shift_down(self,p_idx)`:将位于p_idx位置的元素向下移动,直到堆的性质被满足。
7. `level_order(self)`:返回一个列表,表示二叉堆的层次遍历结果。
其中,使用了递归的方式实现了_shift_up和_shift_down方法,使得代码更加简洁易读。代码中还定义了一个_heapify方法,在初始化时自动调用,以便将传入的列表调整为一个二叉堆。
def build_heap(nums): length = len(nums) for i in range((length-1)//2,-1,-1): max_heapify(nums, i, length)
这段代码实现了堆的建立操作,输入参数为一个列表 nums,函数名为 build_heap。
在堆的数据结构中,有两种堆:最大堆和最小堆。最大堆指的是每个节点的值都大于等于它的子节点的值,而最小堆则是每个节点的值都小于等于它的子节点的值。这里我们实现的是最大堆。
该函数的具体实现如下:
1. 首先计算列表的长度 length。
2. 从最后一个非叶子节点开始,到根节点为止,依次进行堆调整操作。这里的最后一个非叶子节点指的是索引为 (length-1)//2 的节点,因为最后一层节点都是叶子节点,不需要进行堆调整操作。
3. 在每次堆调整操作中,对于当前节点 i,分别比较其左右两个子节点和该节点的值大小,如果左右子节点中存在比该节点大的节点,则将该节点和左右子节点中值最大的节点进行交换,并且对交换后的子节点继续进行堆调整操作,直到满足最大堆的性质。
最终,该函数会返回一个最大堆的列表。