本文实例讲述了Python排序搜索基本算法之堆排序。分享给大家供大家参考，具体如下：
堆是一种完全二叉树，堆排序是一种树形选择排序，利用了大顶堆堆顶元素最大的特点，不断取出最大元素，并调整使剩下的元素还是大顶堆，依次取出最大元素就是排好序的列表。举例如下，把序列[26,5,77,1,61,11,59,15,48,19]排序，如下：
基于堆的优先队列算法代码如下：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
|
def fixUp(a): #在堆尾加入新元素，fixUp恢复堆的条件 k=len(a)-1 while k>1 and a[k//2]<a[k]: a[k//2],a[k]=a[k],a[k//2] k=k//2def fixDown(a): #取a[1]返回的值，然后把a[N]移到a[1]，fixDown来恢复堆的条件 k=1 N=len(a)-1 while 2*k<=N: j=2*k if j<N and a[j]<a[j+1]: j+=1 if a[k]<a[j]: a[k],a[j]=a[j],a[k] k=j else: breakdef insert(a,elem): a.append(elem) fixUp(a)def delMax(a): maxElem=a[1] N=len(a) if N<=1: print('There\'s none element in the list') return -1 if N==2: return a[1] else: a[1]=a.pop() fixDown(a) return maxElemdata=[-1,] #第一个元素不用，占位insert(data,26)insert(data,5)insert(data,77)insert(data,1)insert(data,61)insert(data,11)insert(data,59)insert(data,15)insert(data,48)insert(data,19)result=[]N=len(data)-1for i in range(N): print(data) result.append(delMax(data))print(result) |
fixUp函数用于向列表的尾部添加一个新的元素，然后调整成大顶堆；fixDown函数用于取出大顶堆最大的元素后，把列表尾部的元素放到堆顶位置，然后再调整成大顶堆；insert函数是每次插入一个新的元素并调整成为大顶堆；delMax函数把最大的元素返回出来并把剩下的元素调整成为大顶堆。
输出如下：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
|
[-1, 77, 61, 59, 48, 19, 11, 26, 1, 15, 5][-1, 61, 48, 59, 15, 19, 11, 26, 1, 5][-1, 59, 48, 26, 15, 19, 11, 5, 1][-1, 48, 19, 26, 15, 1, 11, 5][-1, 26, 19, 11, 15, 1, 5][-1, 19, 15, 11, 5, 1][-1, 15, 5, 11, 1][-1, 11, 5, 1][-1, 5, 1][-1, 1][77, 61, 59, 48, 26, 19, 15, 11, 5, 1] |
前面的输出是不断取出最大元素后的大顶堆，由于是完全二叉树，根据列表可以自己写出大顶堆的树形结构，就不在这里赘述，最后一行是排好序的列表。
下面是堆排序算法，代码如下：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
|
def fixDown(a,k,n): #自顶向下堆化，从k开始堆化 N=n-1 while 2*k<=N: j=2*k if j<N and a[j]<a[j+1]: #选出左右孩子节点中更大的那个 j+=1 if a[k]<a[j]: a[k],a[j]=a[j],a[k] k=j else: breakdef heapSort(l): n=len(l)-1 for i in range(n//2,0,-1): fixDown(l,i,len(l)) while n>1: l[1],l[n]=l[n],l[1] fixDown(l,1,n) n-=1 return l[1:]l=[-1,26,5,77,1,61,11,59,15,48,19] #第一个元素不用，占位res=heapSort(l)print(res) |
输出如下：
|
1
|
[1, 5, 11, 15, 19, 26, 48, 59, 61, 77] |
希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。
原文链接：http://blog.csdn.net/littlethunder/article/details/23877545
