如何在Python的堆数据结构中实现max_heapify

下面是堆的一个类。我正在尝试对堆进行排序，但我的

max\u heapify

函数有问题。我已经插入了值

[10,9,7,6,5,4,3]

，我的堆排序打印出给定的输出。给定输出和预期输出在类下面给出

堆类

class Heap(object):
    def __init__(self):
        self.A = []

    def insert(self, x):
        self.A.append(x)

    def Max(self):
        """
        returns the largest value in an array
        """
        return max(self.A)

    def extractMax(self):
        """
        returns and remove the largest value from an array
        """
        x = max(self.A)
        self.A.remove(x)
        self.max_heapify(0)
        return x;

    def parent(self, i):
        """
        returns the parent index
        """
        i+=1
        i = int(i/2)
        return i

    def left(self, i):
        """
        returns the index of left child
        """
        i = i+1
        i = 2*i
        return i

    def right(self, i):
        """
         returns the index of right child
        """
        i+=1;
        i = 2*i + 1
        return i

    def heap_size(self):
        """
         returns the size of heap
        """

        return len(self.A)

    def max_heapify(self, i):
        """
        heapify the array 
        """
        l = self.left(i)
        r = self.right(i)

        if(l < self.heap_size() and self.A[l] > self.A[i]):
            largest = l
        else:
            largest = i

        if(r < self.heap_size() and self.A[r] > self.A[largest]):
            largest = r


        if largest != i:

            temp = self.A[i]
            self.A[i] = self.A[largest]
            self.A[largest] = temp

            self.max_heapify(largest)


    def build_max_heap(self):

           n = len(self.A)
           n = int(n/2)
           for i in range(n, -1, -1):
               self.max_heapify(i)


    def heap_sort(self):
        """
         sorts the heap
        """

        while self.heap_size() > 0:

                self.build_max_heap()
                temp = self.A[0]
                n = len(self.A) - 1
                self.A[0] = self.A[n]
                self.A[n] = temp
                x = self.A.pop()
                print(x)
                self.max_heapify(0)




h = Heap()
h.insert(10)
h.insert(9)
h.insert(7)
h.insert(6)
h.insert(5)
h.insert(4)
h.insert(3)
h.heap_sort()    

预期产量

10
9
7
6
5
4
3

---

看起来您正试图构建一个最大堆，其根位于

a[0]

。如果这是正确的，那么您的

左

、

右

和

父

索引计算不正确。你有：

def parent(self, i):
    """
    returns the parent index
    """
    i+=1
    i = int(i/2)
    return i

def left(self, i):
    """
    returns the index of left child
    """
    i = i+1
    i = 2*i
    return i

def right(self, i):
    """
     returns the index of right child
    """
    i+=1;
    i = 2*i + 1
    return i

因此，如果

i=0

，左边的子项将是2，右边的子项将是3。更糟糕的是，给定

i=3

，

parent

将返回2。所以你有一个例子，

parent（right（i））！=我

。那是行不通的

正确的计算是：

left = (2*i)+1
right = (2*i)+2
parent = (i-1)/2

我不知道为什么您的

extractMax

正在调用

max（self.A）

。您已经知道最大元素位于

A[0]

。要提取最大项，只需执行以下操作：

returnValue = save value at self.A[0]
take last item in the array and place at self.A[0]
decrease length of array
maxHeapify(0)

while self.heap_size() > 0:
    temp = self.extractMax()
    print temp

我使用伪代码是因为我对Python不是特别熟悉

heapSort

方法中的循环严重非最佳。您在每次迭代中调用的是self.build\u max\u heap。你不需要那样做。如果

extractMax

工作正常，则只需执行以下操作：

returnValue = save value at self.A[0]
take last item in the array and place at self.A[0]
decrease length of array
maxHeapify(0)

while self.heap_size() > 0:
    temp = self.extractMax()
    print temp

---

现在，如果您想对数组进行适当的排序，以便对

self.A

本身进行排序，这就有点棘手了。但看起来这不是你想要做的。

@Grokify谢谢你的编辑