问题描述
尽管已经有很多关于 Python 中堆实现的问题已经被提出和回答，但我无法找到任何关于索引的实际说明。所以，请允许我再问一个与堆相关的问题。
我正在尝试编写将值列表转换为最小堆并保存交换索引的代码。这是我目前所拥有的：
def mins(a,i,res):
n = len(a)-1
left = 2 * i + 1
right = 2 * i + 2
if not (i >= n//2 and i <= n):
if (a[i] > a[left] or a[i] > a[right]):
if a[left] < a[right]:
res.append([i,left])
a[i],a[left] = a[left],a[i]
mins(a,left,res)
else:
res.append([i,right])
a[i],a[right] = a[right],right,res)
def heapify(a,res):
n = len(a)
for i in range(n//2,-1,-1):
mins(a,res)
return res
a = [7,6,5,4,3,2]
res = heapify(a,[])
print(a)
print(res)
预期输出：
a = [2,7]
res = [[2,5],[1,4],[0,2],[2,5]]
我得到了什么：
a = [3,7,2]
res = [[1,1],3]]
很明显，上面脚本中的索引有问题。可能是非常明显的事情，但我只是没有看到。帮帮忙！
解决方法
您的代码中有一些错误：
-
在
heapify中，第一个有子节点的节点位于索引(n - 2)//2处，因此将其用作range的起始值。 -
在
mins中，条件not (i >= n//2 and i <= n)不区分节点只有一个或两个子节点的情况。当i==n//2是奇数时，应该真正允许n。因为那时它有一个左孩子。将left和right的值与n进行比较要容易得多。同样令人困惑的是，在heapify中，您将n定义为len(a)，而在mins中，您将其定义为少一个。这对于混淆你的代码的读者真的很有好处！
为避免代码重复（交换的两个块），引入一个新变量，该变量设置为 left 或 right，具体取决于哪个值较小。
这里是一个更正：
def mins(a,i,res):
n = len(a)
left = 2 * i + 1
right = 2 * i + 2
if left >= n:
return
child = left
if right < n and a[right] < a[left]:
child = right
if a[child] < a[i]: # need to swap
res.append([i,child])
a[i],a[child] = a[child],a[i]
mins(a,child,res)
def heapify(a,res):
n = len(a)
for i in range((n - 2)//2,-1,-1):
mins(a,res)
return res
您需要更改 if not (i >= n//2 and i <= n) -> if not (i >= len(a)//2 and i <= n) 和一些更改。
我更改了你的代码并更正了它，你可以试试这个：
res = []
a = [7,6,5,4,3,2]
def mins(a,res):
n = len(a)-1
left = 2 * i + 1
right = 2 * i + 2
if not (i >= len(a)//2 and i <= n):
if right <= n:
if (a[i] > a[left] or a[i] > a[right]):
if a[left] < a[right]:
res.append([i,left])
a[i],a[left] = a[left],a[i]
mins(a,left,res)
else:
res.append([i,right])
a[i],a[right] = a[right],right,res)
else:
if a[i] > a[left]:
res.append([i,left])
a[i],a[i]
mins(a,res):
n = len(a)
for i in range(n//2,res)
return res
然后：
print(heapify(a,res))
输出：
[[2,5],[1,4],[0,2],[2,5]]
然后：
print(a)
输出：
[2,7]