python下实现二叉堆以及堆排序 堆是一种特殊的树形结构, 堆中的数据存储满足一定的堆序.堆排序是一种选择排序, 其算法复杂度, 时间复杂度相对于其他的排序算法都有很大的优势. 堆分为大头堆和小头堆, 正如其名, 大头堆的第一个元素是最大的, 每个有子结点的父结点, 其数据值都比其子结点的值要大.小头堆则相反. 我大概讲解下建一个树形堆的算法过程:找到N/2 位置的数组数据, 从这个位置开始, 找到该节点的左子结点的索引, 先比较这个结点的下的子结点, 找到最大的那个, 将最大的子结点的索引赋…
堆是什么? 堆是基于树抽象数据类型的一种特殊的数据结构,用于许多算法和数据结构中.一个常见的例子就是优先队列,还有排序算法之一的堆排序.这篇文章我们将讨论堆的属性.不同类型的堆以及堆的常见操作.另外我们还将学习堆排序,并将使用SPL实现堆. 根据定义,堆是一个拥有堆特性的树形数据结构.如果父节点大于子节点,那么它被称为最大堆,如果父节点小于子节点,则称为最小堆.下图是最大堆的例子 我们看根节点,值100大于两个子节点19和36.对于19来说,该值大于17和3.其他节点也适用相同的规则.我们可以看…
一.前言 二叉堆是一个特殊的堆,其本质是一棵完全二叉树,可用数组来存储数据,如果根节点在数组的下标位置为1,那么当前节点n的左子节点为2n,有子节点在数组中的下标位置为2n+1.二叉堆类型分为最大堆(大顶堆)和最小堆(小顶堆),其分类是根据父节点和子节点的大小来决定的,在二叉堆中父节点总是大于或等于子节点,该二叉堆成为最大堆,相反地称之为最小堆.因此,最大堆父节点键值大于或等于子节点,最小堆父节点键值小于或等于子节点.根据二叉堆的特点,二叉堆可以用来实现排序.有限队列等.堆排序就是利用二叉堆的特…
作者:Grey 原文地址: 使用加强堆结构解决topK问题 题目描述 LintCode 550 · Top K Frequent Words II 思路 由于要统计每个字符串的次数,以及字典序,所以,我们需要把用户每次add的字符串封装成一个对象,这个对象中包括了这个字符串和这个字符串出现的次数.…
之前的文章中,我们有介绍过动态数组ArrayList,双向队列LinkedList,键值对集合HashMap,树集TreeMap.他们都各自有各自的优点,ArrayList动态扩容,数组实现查询非常快但要求连续内存空间,双向队列LinkedList不需要像ArrayList一样创建连续的内存空间,它以链表的形式连接各个节点,但是查询搜索效率极低.HashMap存放键值对,内部使用数组加链表实现,检索快但是由于键是按照Hash值存储的,所以无序,在某些情况下不合适.TreeMap使用优化了的排序二…
一.heapq堆队列算法模块 本模块实现了堆队列算法,也叫作优先级队列算法.堆队列是一棵二叉树,并且拥有这样特点,它的父节点的值小于等于任何它的子节点的值. 本模块实际上实现了一系列操作容器的方法,使之表现的如堆一般. 1.基本使用 heapq.heappush(heap, item) 把一项值压入list(用于表示堆heap),同时维持堆的排序要求,其特性是直接比较入列元素大小(包括入列元素为容器的情况),将大的放在后面. import heapq queue = [] heapq.heapp…
算法,是系统软件开发,甚至是搞软件的技术人士的核心竞争力,这一点,我坚信不疑.践行算法实践,已经有一段时间没有practise了,今天来一个相对麻烦点的,堆排序. 1. 什么是堆(Heap) 这里说的堆,是一种数据结构,不是指计算机系统中的存储类型.堆是一种完全二叉树.说到完全二叉树,估计很多人都会想问,什么是完全二叉树,那满二叉树呢?先看看定义完全二叉树和满二叉树: 满二叉树是指这样的一种二叉树:除最后一层外,每一层上的所有结点都有两个子结点.在满二叉树中,每一层上的结点数都达到最大值,即在满…
最近在自学算法导论,看到堆排序这一章,来做一下笔记.堆排序是一种时间复杂度为O(lgn)的原址排序算法.它使用了一种叫做堆的数据结构.堆排序具有空间原址性,即指任何时候都需要常数个额外的元素空间存储临时数据. 堆:二叉堆是一个数组,它可以被看成一个近似的完全二叉树.除了最底层以外,该树是满的:且最底层是从左向右填充.堆又可以分为大根堆和小根堆.大根堆:爸爸元素值>=儿子元素值小根堆:爸爸元素值<=儿子元素值可以把堆看成是一棵树,把堆的高度定义为根结点的高度. 建立一个堆包含建立堆(build_…
一.前言 之前用java实现堆结构,一直用的优先队列,但是在实际的面试中,可能会要求用数组实现,所以还是用java老老实实的实现一遍堆结构吧. 二.概念 堆,有两种形式,一种是大根堆,另一种是小根堆.堆,一般是二叉树,这个概念当然也可以扩展到k叉树.大根堆指的是根节点的值要大于左子树和右子树所有节点值,堆的子树也是堆.小根堆的概念同理可知. 三.实现过程 堆的形式是一棵树,但是我们可以用数组来实现它,父节点和孩子节点的父子关系通过数组下标来确定. 它的左右孩子节点和父节点的位置,如上图所示. 在…
Libheap是一个用于在Linux平台上分析glibc堆结构的GDB调试脚本,使用Python语言编写.         安装 Glibc安装 尽管Libheap不要求glibc使用GDB调试支持和符号进行编译,但是如果用户使用的话,也不会影响它的功能.已经有很多手动构建Glibc的指导说明,目前最合适的一个: Devpit – Building GLIBC Fedora上使用了以下简单的方法实现了该方法: debuginfo-install glibc 使用该命令,系统会自动安装并设置调试G…