Python实现的堆排序算法原理与用法实例分析

本文实例讲述了Python实现的堆排序算法。分享给大家供大家参考，具体如下：

堆排序（Heapsort）是指利用堆这种数据结构所设计的一种排序算法。堆是一个近似完全二叉树的结构，并同时满足堆性质：即子结点的键值或索引总是小于（或者大于）它的父节点。

具体代码如下：

#-*- coding: UTF-8 -*-
import numpy as np
def MakeHeap(a):
  for i in xrange(a.size / 2 - 1, -1, -1):#对非叶子节点的子节点进行调节，构建堆
    AdjustHeap(a, i, a.size)
def AdjustHeap(a, i, n):
  j = i*2 +1                     #选择节点i的左子节点
  x = a[i]                       #选择节点的数值
  while j < n:                    #循环对子节点及其子树进行调整
    if j + 1 < n and a[j+1] < a[j]:    #找到节点i子节点的最小值
      j += 1
    if a[j] >= x :                  #若两个子节点均不小于该节点，则不同调整
      break
    a[i], a[j] = a[j], a[i]             #将节点i的数值与其子节点中最小者的数值进行对调
    i = j                        #将i赋为改变的子节点的索引
    j = i*2 + 1                   #将j赋为节点对应的左子节点
def HeapSort(a):
  MakeHeap(a)                 #构建小顶堆
  for i in xrange(a.size - 1,0, -1):   #对堆中的元素逆向遍历
    a[i], a[0] = a[0], a[i]           #将堆顶元素与堆中最后一个元素进行对调，因为小顶堆中堆顶元素永远最小，因此，输出即为最小元素
    AdjustHeap(a, 0, i)          #重新调整使剩下的元素仍为一个堆
if __name__ == '__main__':
  a = np.random.randint(0, 10, size = 10)
  print "Before sorting..."
  print "---------------------------------------------------------------"
  print a
  print "---------------------------------------------------------------"
  HeapSort(a)
  print "After sorting..."
  print "---------------------------------------------------------------"
  print a[::-1]                    #因为堆排序按大到小进行排列，采用a[::-1]对其按从小到大进行输出
  print "---------------------------------------------------------------"

运行结果：

更多关于Python相关内容感兴趣的读者可查看本站专题：《Python数据结构与算法教程》、《Python加密解密算法与技巧总结》、《Python编码操作技巧总结》、《Python函数使用技巧总结》、《Python字符串操作技巧汇总》及《Python入门与进阶经典教程》

希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。

赞 (0)

相关推荐

  • Python多线程经典问题之乘客做公交车算法实例

    Python多线程经典问题之乘客做公交车算法实例

    本文实例讲述了Python多线程经典问题之乘客做公交车算法.分享给大家供大家参考,具体如下: 问题描述: 乘客乘坐公交车问题,司机,乘客,售票员协同工作,通过多线程模拟三者的工作. 司机:开车,停车 售票员:打开车门,关闭车门 乘客:上车,下车 用Python的Event做线程同步通信,代码如下: # *-* coding:gb2312 *-* import threading import time stationName=("车站0","车站1","车

  • 朴素贝叶斯算法的python实现方法

    朴素贝叶斯算法的python实现方法

    本文实例讲述了朴素贝叶斯算法的python实现方法.分享给大家供大家参考.具体实现方法如下: 朴素贝叶斯算法优缺点 优点:在数据较少的情况下依然有效,可以处理多类别问题 缺点:对输入数据的准备方式敏感 适用数据类型:标称型数据 算法思想: 比如我们想判断一个邮件是不是垃圾邮件,那么我们知道的是这个邮件中的词的分布,那么我们还要知道:垃圾邮件中某些词的出现是多少,就可以利用贝叶斯定理得到. 朴素贝叶斯分类器中的一个假设是:每个特征同等重要 函数 loadDataSet() 创建数据集,这里的数据集

  • Python算法之图的遍历

    Python算法之图的遍历

    本节主要介绍图的遍历算法BFS和DFS,以及寻找图的(强)连通分量的算法 Traversal就是遍历,主要是对图的遍历,也就是遍历图中的每个节点.对一个节点的遍历有两个阶段,首先是发现(discover),然后是访问(visit).遍历的重要性自然不必说,图中有几个算法和遍历没有关系?! [算法导论对于发现和访问区别的非常明显,对图的算法讲解地特别好,在遍历节点的时候给节点标注它的发现节点时间d[v]和结束访问时间f[v],然后由这些时间的一些规律得到了不少实用的定理,本节后面介绍了部分内容,感

  • Python基于回溯法子集树模板解决0-1背包问题实例

    Python基于回溯法子集树模板解决0-1背包问题实例

    本文实例讲述了Python基于回溯法子集树模板解决0-1背包问题.分享给大家供大家参考,具体如下: 问题 给定N个物品和一个背包.物品i的重量是Wi,其价值位Vi ,背包的容量为C.问应该如何选择装入背包的物品,使得放入背包的物品的总价值为最大? 分析 显然,放入背包的物品,是N个物品的所有子集的其中之一.N个物品中每一个物品,都有选择.不选择两种状态.因此,只需要对每一个物品的这两种状态进行遍历. 解是一个长度固定的N元0,1数组. 套用回溯法子集树模板,做起来不要太爽!!! 代码 '''0-

  • Python基于贪心算法解决背包问题示例

    本文实例讲述了Python基于贪心算法解决背包问题.分享给大家供大家参考,具体如下: 贪心算法(又称贪婪算法)是指,在对问题求解时,总是做出在当前看来是最好的选择.也就是说,不从整体最优上加以考虑,他所做出的是在某种意义上的局部最优解. 贪心算法不是对所有问题都能得到整体最优解,关键是贪心策略的选择,选择的贪心策略必须具备无后效性,即某个状态以前的过程不会影响以后的状态,只与当前状态有关. 完全背包问题:给定n个物品和一个容量为C的背包,物品i的重量是Wi,其价值为Vi,背包问题是如何选择入背包

  • Python基于递归算法实现的走迷宫问题

    本文实例讲述了Python基于递归算法实现的走迷宫问题.分享给大家供大家参考,具体如下: 什么是递归? 简单地理解就是函数调用自身的过程就称之为递归. 什么时候用到递归? 如果一个问题可以表示为更小规模的迭代运算,就可以使用递归算法. 迷宫问题:一个由0或1构成的二维数组中,假设1是可以移动到的点,0是不能移动到的点,如何从数组中间一个值为1的点出发,每一只能朝上下左右四个方向移动一个单位,当移动到二维数组的边缘,即可得到问题的解,类似的问题都可以称为迷宫问题. 在python中可以使用list

  • Python实现的Kmeans++算法实例

    1.从Kmeans说起 Kmeans是一个非常基础的聚类算法,使用了迭代的思想,关于其原理这里不说了.下面说一下如何在matlab中使用kmeans算法. 创建7个二维的数据点: 复制代码 代码如下: x=[randn(3,2)*.4;randn(4,2)*.5+ones(4,1)*[4 4]]; 使用kmeans函数: 复制代码 代码如下: class = kmeans(x, 2); x是数据点,x的每一行代表一个数据:2指定要有2个中心点,也就是聚类结果要有2个簇. class将是一个具有7

  • Python实现希尔排序算法的原理与用法实例分析

    Python实现希尔排序算法的原理与用法实例分析

    本文实例讲述了Python实现希尔排序算法的原理与用法.分享给大家供大家参考,具体如下: 希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种.也称缩小增量排序,是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本. 希尔排序的基本思想是:先将整个待排元素序列分割成若干个子序列(由相隔某个"增量"的元素组成的)分别进行直接插入排序,然后依次缩减增量再进行排序,待整个序列中的元素基本有序(增量足够小)时,再对全体元素进行一次直接插入排序.因为直接插入排序在元素基本有序的情况下(接近最好情况),效率是很高

  • Python实现的插入排序算法原理与用法实例分析

    Python实现的插入排序算法原理与用法实例分析

    本文实例讲述了Python实现的插入排序算法原理与用法.分享给大家供大家参考,具体如下: 插入排序的基本操作就是将一个数据插入到已经排好序的有序数据中,从而得到一个新的.个数加一的有序数据,算法适用于少量数据的排序,时间复杂度为O(n^2).是稳定的排序方法 插入算法把要排序的数组分成两部分:第一部分包含了这个数组的所有元素,但将最后一个元素除外(让数组多一个空间才有插入的位置),而第二部分就只包含这一个元素(即待插入元素).在第一部分排序完成后,再将这个最后元素插入到已排好序的第一部分中. 插

  • Python实现的归并排序算法示例

    Python实现的归并排序算法示例

    本文实例讲述了Python实现的归并排序算法.分享给大家供大家参考,具体如下: 归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用. 将已有序的子序列合并,得到完全有序的序列:即先使每个子序列有序,再使子序列段间有序.若将两个有序表合并成一个有序表,称为二路归并. Python实现代码如下: #-*- coding: UTF-8 -*- import numpy as np def Merge(a, f, m, l):

随机推荐