Python：修剪heapq堆，因此它只有X个项目

Question

什么是获取堆的前X项的最快方法，因为堆仍然存在？

我认为有一种比通过弹出堆X次重建堆更好的方法。

Answer 1

@Ben是正确的，尽管Python的heapq堆是最小堆而不是最大堆：

newheap = [heappop(oldheap) for _ in range(X)]  # removes from oldheap

通常和它一样好。但是，可以更快，尤其是如果X几乎与len(oldheap)一样大，那么请执行此操作：

newheap = sorted(oldheap)[:X]  # doesn't change oldheap

至少在CPython中，sort方法可以利用oldheap中已有的部分顺序，并且比heappop()提取最小的X元素更快地完成整个列表的排序（排序可以总体上需要较少的比较，并且比较是最昂贵的部分）。这种情况的极端是X == len(oldheap)和oldheap已经按排序顺序排列。然后排序需要总计X-1次比较，而重复弹出需要按X*log(X)比较的顺序。

Answer 2

就渐近复杂性而言，这实际上是你能做到的最好的。你知道前面的项目是最大元素，亚军是它的孩子之一。但是根节点的另一个子节点可能只是第100个最大的节点，而另一半节点中的98节点更高。

当然，一旦你取消了X项，你就不需要重新堆积它们 - 它们已经被排序了，因此它们是一个结构良好的二进制堆。