Question

我必须在Python中构建一个完整的MIN-HEAP实现，而不使用内置的堆函数。

所以我有父，左子和右子的定义，考虑到0中的python数列表元素：

from random import randint
import math 

def parent(i):
    x = int(l.index(l[i])) #########3
    y = int(math.floor(x/2))
    return y-1  

def lchild(i):
    x = int(l.index(l[i]))
    y = int(math.floor(x*2))
    return y-1

def rchild(i):
    x = int(l.index(l[i]))
    y = int(math.floor(x*2 + 1))
    return y-1

然后我有一部分代码为我生成（伪）随机列表到列表 l ：

l = []
dl = int(input)

for i in range (0, dl):
    x = int(randint(1,100)) 
    l.append(x)

直到这一刻一切正常。然后我有一个函数bkop，用于将表 l 放入最小堆中。

def bkop(l):
        j = 0
        for i in range(0, len(l)):
                if int(l[i]) < int(parent(l[i])): #########2
                        l[i], l[parent(i)] = l[parent(i)], l[i]
                        j = j+1
                if j != 0:
                        bkop(l)

然后我想运行一个程序并查看结果：

bkop(l) #########1
print l

程序崩溃，错误列表索引超出范围指向3行，我用#########标记。我大约一个月前开始写这篇文章，我很确定，那个时候，父母，小孩和小孩都在工作。你知道吗，出了什么问题？

EDIT1：好的，所以我修复了父/ lchild / rchild定义。我检查过，他们返回正确的值。这是代码：

def parent(i):
    x = i + 1
    y = x//2
    return y-1

def lchild(i):
    x = i + 1
    y = x*2
    return y-1

def rchild(i):
    x = i + 1
    y = x*2 + 1
    return y-1

生成随机列表的函数几乎完好无损。然后我有这个bkop函数（它使 l 列表中的min-heap成为可能）。我故意在使用之前和之后使用印刷品，如果它有效，则使用印刷品......但事实并非如此。它同时返回相同的列表，没有编译错误或任何东西。知道怎么解决吗？

print(l)
def bkop(l): 
        j = 0
        for i in range(0, len(l)):
                if l[i] < parent(i):
                        l[i], l[parent(i)] = l[parent(i)], l[i]
                        j = j+1
                if j != 0:
                        bkop(l)
bkop(l)
print l

EDIT2：好的，所以我按照你的建议修正了 bkop ：

print bkop(l)
def bkop(l):
        j = 0
        for i in range(1, len(l)):
                if l[i] < l[parent(i)]:
                        l[i], l[parent(i)] = l[parent(i)], l[i]
                        j = j+1
                if j != 0:
                        bkop(l)
bkop(l)
print bkop(l)

但是当我运行它时，我首先得到一个随机生成的表（我应该这样），而不是min-heap表，我得到 None 值，如下所示：

[34, 9, 94, 69, 77, 33, 56]
None

有什么想法吗？也许我应该采取另一种方式，而不是将l [i]与父母进行比较，而是将l [i]与左右儿童进行比较？

Answer 1

所以我在Wombatz的帮助下完成了整个工作（非常感谢！）。以下是未来用户的工作代码：

from random import randint

def parent(i):
    x = i + 1
    y = x//2
    return y-1

def lchild(i):
    x = i + 1
    y = x*2
    return y-1

def rchild(i):
    x = i + 1
    y = x*2 + 1
    return y-1



l = []
dl = int(input())

for i in range (0, dl):
    x = int(randint(1,100)) 
    l.append(x) 

print l
def bkop(l):
        j = 0
        for i in range(1, len(l)):
                if l[i] < l[parent(i)]:
                        l[i], l[parent(i)] = l[parent(i)], l[i]
                        j = j+1
                if j != 0:
                        bkop(l)
bkop(l)
print l

运行时，我已经为列表长度输入了13，我得到了结果：

13
[30, 62, 9, 100, 75, 73, 57, 82, 2, 76, 2, 50, 41] #before heapify
[2, 2, 30, 62, 9, 41, 57, 100, 82, 76, 75, 73, 50] #after heapify

Answer 2

起初：您的parent，lchild和rchild功能存在问题：

l[index]获取给定索引的值。
l.index(...)获取给定值的索引。

您正在尝试获取特定索引处的值的索引。这就像x + 1 - 1。如果您的项目是唯一的，则该计算的索引将始终与您开始使用的索引相同。当存在重复时，您的函数将计算该索引处第一次出现的父，左和右子项。这可能不是你想要的。因此，请将x设置为i或完全删除x。

实际问题如下：

您的parent，lchild和rchild函数可以在index上运行，但您在l处传递i的值函数：parent(l[i])

由于列表中的值可能远高于可能的索引范围，因此列表索引超出范围。您可能希望直接传递索引。

<强>此外：

parent，lchild和rchild返回的值不正确。在没有其他所有东西的情况下测试这些功能！

我认为结果应如下所示：

parent(1) == parent(2) == 0
lchild(0) == 1
rchild(0) == 2

您的定义会返回不同的值。

一些小事：

所有这些随机int演员都没用。将int投射到int不会做任何事情。真正需要强制转换的唯一一行是：``dl = int（input）`
int(math.floor(x/2))。使用整数除法x // 2代替
int(math.floor(x*2))。整数倍2是整数。无需floor它。

修改您的bkop功能有两个问题。

l[i] < parent(i)您可以将值与索引进行比较。我想你想将i的值设置为其父值，而不是父索引。

对于i == 0，您将索引0的值与parent(0) == -1的值进行比较。这包裹在列表中，可能不是你想要的。由于索引0没有父级，因此您不应尝试将其与其父级进行比较。

<强> EDIT2

bkop不会返回列表，而是将其就地修改。最后只需print(l)。您将看到原始列表已被修改。

在Python中构建MIN-HEAP

2 个答案: