python计算最大优先级队列实例

代码如下:

# -*- coding: utf-8 -*-

class Heap(object):

@classmethod
    def parent(cls, i):
        """父结点下标"""
        return int((i - 1) >> 1);

@classmethod
    def left(cls, i):
        """左儿子下标"""
        return (i << 1) + 1;

@classmethod
    def right(cls, i):
        """右儿子下标"""
        return (i << 1) + 2;

class MaxPriorityQueue(list, Heap):

@classmethod
    def max_heapify(cls, A, i, heap_size):
        """最大堆化A[i]为根的子树"""
        l, r = cls.left(i), cls.right(i)
        if l < heap_size and A[l] > A[i]:
            largest = l
        else:
            largest = i
        if r < heap_size and A[r] > A[largest]:
            largest = r
        if largest != i:
            A[i], A[largest] = A[largest], A[i]
            cls.max_heapify(A, largest, heap_size)

def maximum(self):
        """返回最大元素,伪码如下:
        HEAP-MAXIMUM(S)
        1  return A[1]

T(n) = O(1)
        """
        return self[0]

def extract_max(self):
        """去除并返回最大元素,伪码如下:
        HEAP-EXTRACT-MAX(A)
        1  if heap-size[A] < 1
        2    then error "heap underflow"
        3  max ← A[1]
        4  A[1] ← A[heap-size[A]] // 尾元素放到第一位
        5  heap-size[A] ← heap-size[A] - 1 // 减小heap-size[A]
        6  MAX-HEAPIFY(A, 1) // 保持最大堆性质
        7  return max

T(n) = θ(lgn)
        """
        heap_size = len(self)
        assert heap_size > 0, "heap underflow"
        val = self[0]
        tail = heap_size - 1
        self[0] = self[tail]
        self.max_heapify(self, 0, tail)
        self.pop(tail)
        return val

def increase_key(self, i, key):
        """将i处的值增加到key,伪码如下:
        HEAP-INCREASE-KEY(A, i, key)
        1  if key < A[i]
        2    the error "new key is smaller than current key"
        3  A[i] ← key
        4  while i > 1 and A[PARENT(i)] < A[i] // 不是根结点且父结点更小时
        5    do exchange A[i] ↔ A[PARENT(i)] // 交换两元素
        6       i ← PARENT(i) // 指向父结点位置

T(n) = θ(lgn)
        """
        val = self[i]
        assert key >= val, "new key is smaller than current key"
        self[i] = key
        parent = self.parent
        while i > 0 and self[parent(i)] < self[i]:
            self[i], self[parent(i)] = self[parent(i)], self[i]
            i = parent(i)

def insert(self, key):
        """将key插入A,伪码如下:
        MAX-HEAP-INSERT(A, key)
        1  heap-size[A] ← heap-size[A] + 1 // 对元素个数增加
        2  A[heap-size[A]] ← -∞ // 初始新增加元素为-∞
        3  HEAP-INCREASE-KEY(A, heap-size[A], key) // 将新增元素增加到key

T(n) = θ(lgn)
        """
        self.append(float('-inf'))
        self.increase_key(len(self) - 1, key)

if __name__ == '__main__':
    import random

keys = range(10)
    random.shuffle(keys)
    print(keys)

queue = MaxPriorityQueue() # 插入方式建最大堆
    for i in keys:
        queue.insert(i)
    print(queue)

print('*' * 30)

for i in range(len(keys)):
        val = i % 3
        if val == 0:
            val = queue.extract_max() # 去除并返回最大元素
        elif val == 1:
            val = queue.maximum() # 返回最大元素
        else:
            val = queue[1] + 10
            queue.increase_key(1, val) # queue[1]增加10
        print(queue, val)

print([queue.extract_max() for i in range(len(queue))])

(0)

相关推荐

  • Python多线程和队列操作实例

    Python3,开一个线程,间隔1秒把一个递增的数字写入队列,再开一个线程,从队列中取出数字并打印到终端 复制代码 代码如下: #! /usr/bin/env python3 import time import threading import queue # 一个线程,间隔一定的时间,把一个递增的数字写入队列 # 生产者 class Producer(threading.Thread): def __init__(self, work_queue):         super().__in

  • python实现堆栈与队列的方法

    本文实例讲述了python实现堆栈与队列的方法.分享给大家供大家参考.具体分析如下: 1.python实现堆栈,可先将Stack类写入文件stack.py,在其它程序文件中使用from stack import Stack,然后就可以使用堆栈了. stack.py的程序: 复制代码 代码如下: class Stack():      def __init__(self,size):          self.size=size;          self.stack=[];         

  • Python实现简单多线程任务队列

    最近我在用梯度下降算法绘制神经网络的数据时,遇到了一些算法性能的问题.梯度下降算法的代码如下(伪代码): def gradient_descent(): # the gradient descent code plotly.write(X, Y) 一般来说,当网络请求 plot.ly 绘图时会阻塞等待返回,于是也会影响到其他的梯度下降函数的执行速度. 一种解决办法是每调用一次 plotly.write 函数就开启一个新的线程,但是这种方法感觉不是很好. 我不想用一个像 cerely(一种分布式任

  • Python优先队列实现方法示例

    本文实例讲述了Python优先队列实现方法.分享给大家供大家参考,具体如下: 1. 代码 import Queue import threading class Job(object): def __init__(self, priority, description): self.priority = priority self.description = description print 'New job:', description return def __cmp__(self, ot

  • Python实现优先级队列结构的方法详解

    最简单的实现 一个队列至少满足2个方法,put和get. 借助最小堆来实现. 这里按"值越大优先级越高"的顺序. #coding=utf-8 from heapq import heappush, heappop class PriorityQueue: def __init__(self): self._queue = [] def put(self, item, priority): heappush(self._queue, (-priority, item)) def get(

  • python异步任务队列示例

    很多场景为了不阻塞,都需要异步回调机制.这是一个简单的例子,大家参考使用吧 复制代码 代码如下: #!/usr/bin/env python# -*- coding: UTF-8 -*- import loggingimport queueimport threading def func_a(a, b):    return a + b def func_b():    pass def func_c(a, b, c):    return a, b, c # 异步任务队列_task_queu

  • Python3中多线程编程的队列运作示例

    Python3,开一个线程,间隔1秒把一个递增的数字写入队列,再开一个线程,从队列中取出数字并打印到终端 #! /usr/bin/env python3 import time import threading import queue # 一个线程,间隔一定的时间,把一个递增的数字写入队列 # 生产者 class Producer(threading.Thread): def __init__(self, work_queue): super().__init__() # 必须调用 self.

  • Python实现队列的方法

    本文实例讲述了Python实现队列的方法.分享给大家供大家参考.具体实现方法如下: #!/usr/bin/env python queue = [] def enQ(): queue.append(raw_input('Enter new string: ').strip()) #调用list的列表的pop()函数.pop(0)为列表的第一个元素 def deQ(): if len(queue) == 0: print 'Cannot pop from an empty queue!' else

  • python计算最小优先级队列代码分享

    复制代码 代码如下: # -*- coding: utf-8 -*- class Heap(object): @classmethod    def parent(cls, i):        """父结点下标"""        return int((i - 1) >> 1); @classmethod    def left(cls, i):        """左儿子下标""

  • Python实现的数据结构与算法之队列详解

    本文实例讲述了Python实现的数据结构与算法之队列.分享给大家供大家参考.具体分析如下: 一.概述 队列(Queue)是一种先进先出(FIFO)的线性数据结构,插入操作在队尾(rear)进行,删除操作在队首(front)进行. 二.ADT 队列ADT(抽象数据类型)一般提供以下接口: ① Queue() 创建队列 ② enqueue(item) 向队尾插入项 ③ dequeue() 返回队首的项,并从队列中删除该项 ④ empty() 判断队列是否为空 ⑤ size() 返回队列中项的个数 队

随机推荐