本文实例讲述了Python实现基于二叉树存储结构的堆排序算法。分享给大家供大家参考,具体如下:
既然用Python实现了二叉树,当然要写点东西练练手。
网络上堆排序的教程很多,但是却几乎都是以数组存储的数,直接以下标访问元素,当然这样是完全没有问题的,实现简单,访问速度快,也容易理解。
但是以练手的角度来看,我还是写了一个二叉树存储结构的堆排序
其中最难的问题就是交换二叉树中两个节点。
因为一个节点最多与三个节点相连,那么两个节点互换,就需要考虑到5个节点之间的关系,也需要判断是左右孩子,这将是十分繁琐的,也很容易出错。
class Tree: def __init__(self, val = '#', left = None, right = None): self.val = val self.left = left self.right = right self.ponit = None self.father = None self.counter = 0 #前序构建二叉树 def FrontBuildTree(self): temp = input('Please Input: ') node = Tree(temp) if(temp != '#'): node.left = self.FrontBuildTree() node.right = self.FrontBuildTree() return node#因为没有引用也没有指针,所以就把新的节点给返回回去 #前序遍历二叉树 def VisitNode(self): print(self.val) if(self.left != None): self.left.VisitNode() if(self.right != None): self.right.VisitNode() #中序遍历二叉树 def MVisitTree(self): if(self.left != None): self.left.MVisitTree() print(self.val) if(self.right != None): self.right.MVisitTree() #获取二叉树的第dec个节点 def GetPoint(self, dec): road = str(bin(dec))[3:] p = self for r in road: if (r == '0'): p = p.left else: p = p.right #print('p.val = ', p.val) return p #构建第一个堆 def BuildHeadTree(self, List): for val in List: #print('val = ', val, 'self.counter = ', self.counter) self.ponit = self.GetPoint(int((self.counter + 1) / 2)) #print('self.ponit.val = ', self.ponit.val) if (self.counter == 0): self.val = val self.father = self else: temp = self.counter + 1 node = Tree(val) node.father = self.ponit if(temp % 2 == 0):#新增节点为左孩子 self.ponit.left = node else: self.ponit.right = node while(temp != 0): if (node.val < node.father.val):#如果新增节点比其父亲节点值要大 p = node.father#先将其三个链子保存起来 LeftTemp = node.left RightTemp = node.right if (p.father != p):#判断其不是头结点 if (int(temp / 2) % 2 == 0):#新增节点的父亲为左孩子 p.father.left = node else: p.father.right = node node.father = p.father else: node.father = node#是头结点则将其father连向自身 node.counter = self.counter self = node if(temp % 2 == 0):#新增节点为左孩子 node.left = p node.right = p.right if (p.right != None): p.right.father = node else: node.left = p.left node.right = p if (p.left != None): p.left.father = node p.left = LeftTemp p.right = RightTemp p.father = node temp = int(temp / 2) #print('node.val = ', node.val, 'node.father.val = ', node.father.val) #print('Tree = ') #self.VisitNode() else: break; self.counter += 1 return self #将头结点取出后重新调整堆 def Adjust(self): #print('FrontSelfTree = ') #self.VisitNode() #print('MSelfTree = ') #self.MVisitTree() print('Get ', self.val) p = self.GetPoint(self.counter) #print('p.val = ', p.val) #print('p.father.val = ', p.father.val) root = p if (self.counter % 2 == 0): p.father.left = None else: p.father.right = None #print('self.left = ', self.left.val) #print('self.right = ', self.right.val) p.father = p#将二叉树最后一个叶子节点移到头结点 p.left = self.left p.right = self.right while(1):#优化是万恶之源 LeftTemp = p.left RightTemp = p.right FatherTemp = p.father if (p.left != None and p.right !=None):#判断此时正在处理的结点的左后孩子情况 if (p.left.val < p.right.val): next = p.left else: next = p.right if (p.val < next.val): break; elif (p.left == None and p.right != None and p.val > p.right.val): next = p.right elif (p.right == None and p.left != None and p.val > p.left.val): next = p.left else: break; p.left = next.left p.right = next.right p.father = next if (next.left != None):#之后就是一系列的交换节点的链的处理 next.left.father = p if (next.right != None): next.right.father = p if (FatherTemp == p): next.father = next root = next else: next.father == FatherTemp if (FatherTemp.left == p): FatherTemp.left = next else: FatherTemp.right = next if (next == LeftTemp): next.right = RightTemp next.left = p if (RightTemp != None): RightTemp.father = next else: next.left = LeftTemp next.right = p if (LeftTemp != None): LeftTemp.father = next #print('Tree = ') #root.VisitNode() root.counter = self.counter - 1 return root if __name__ == '__main__': print("测试结果") root = Tree() number = [-1, -1, 0, 0, 0, 12, 22, 3, 5, 4, 3, 1, 6, 9] root = root.BuildHeadTree(number) while(root.counter != 0): root = root.Adjust()
运行结果:
PS:这里再为大家推荐一款关于排序的演示工具供大家参考:
在线动画演示插入/选择/冒泡/归并/希尔/快速排序算法过程工具:
http://tools.jb51.net/aideddesign/paixu_ys
更多关于Python相关内容感兴趣的读者可查看本站专题:《Python数据结构与算法教程》、《Python加密解密算法与技巧总结》、《Python编码操作技巧总结》、《Python函数使用技巧总结》、《Python字符串操作技巧汇总》及《Python入门与进阶经典教程》
希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。
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稳了!魔兽国服回归的3条重磅消息!官宣时间再确认!
昨天有一位朋友在大神群里分享,自己亚服账号被封号之后居然弹出了国服的封号信息对话框。
这里面让他访问的是一个国服的战网网址,com.cn和后面的zh都非常明白地表明这就是国服战网。
而他在复制这个网址并且进行登录之后,确实是网易的网址,也就是我们熟悉的停服之后国服发布的暴雪游戏产品运营到期开放退款的说明。这是一件比较奇怪的事情,因为以前都没有出现这样的情况,现在突然提示跳转到国服战网的网址,是不是说明了简体中文客户端已经开始进行更新了呢?
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