def __init__(self, array=None, capacity=None):
if isinstance(array, Array):
self._data = array
for i in range(self._parent(array.get_size() - 1), -1, -1):
self._sift_down(i)
return
if capacity is None:
self._data = Array()
else:
self._data = Array(capacity=capacity)
def max_heap_test2():
'''
测试MaxHeap代码书写是否正确
'''
array = Array()
for i in range(10):
array.add_last(randint(1, 100000))
max_heap = MaxHeap(array)
for data in max_heap._data:
print(data, end=' ')
print('\n' + '-------result--------')
for i in range(max_heap.get_size()):
print(max_heap.extract_max())
print('-------end-----------')
class ArrayStack(StackBase):
'''
数据结构--03--栈（基于队列Array实现）
'''
def __init__(self, capacity=10):
self.array = Array(capacity=capacity)
def get_size(self):
'''
获取栈中元素个数
'''
return self.array.get_size()
def is_empty(self):
'''
判断栈是否为空
'''
return self.array.is_empty()
def push(self, value):
'''
入栈，往栈中插入值为value的元素
'''
self.array.add_last(value)
def pop(self):
'''
出栈，从栈中删除栈顶元素
'''
return self.array.remove_last()
def top(self):
'''
返回栈顶元素的值
'''
return self.array.get_last()
def get_capacity(self):
'''
获取栈的空间容量
'''
return self.array.get_capacity()
class ArrayQueue(QueueBase):
'''
数据结构--03--队列（基于数组Array实现）
'''
def __init__(self, capacity=10):
self._array = Array(capacity=capacity)
def get_size(self):
'''
获取队列中元素个数
'''
return self._array.get_size()
def is_empty(self):
'''
判断队列是否为空
'''
return self._array.is_empty()
def enqueue(self, value):
'''
入队，往队列中插入值为value的元素
'''
self._array.add_last(value)
def dequeue(self):
'''
出队，从队列中删除队首元素，并返回队首元素的值
'''
return self._array.remove_first()
def get_front(self):
'''
获取队首的元素值
'''
return self._array.get_first()
def get_capacity(self):
'''
返回队列的空间容量
'''
return self._array.get_capacity()
class MaxHeap:
'''
数据结构--08--最大堆（基于数组Array实现）
'''
def __init__(self, array=None, capacity=None):
if isinstance(array, Array):
self._data = array
for i in range(self._parent(array.get_size() - 1), -1, -1):
self._sift_down(i)
return
if capacity is None:
self._data = Array()
else:
self._data = Array(capacity=capacity)
def get_size(self):
'''
返回最大堆MaxHeap中元素个数
'''
return self._data.get_size()
def is_empty(self):
'''
判断最大堆MaxHeap是否为空
'''
return self._data.is_empty()
def add(self, value):
'''
向最大堆MaxHeap中添加值为value的元素，共分为两步：
1. 将元素添加在数组Array的末尾
2. 对末尾元素进行Sift UP操作
'''
self._data.add_last(value)
self._sift_up(self.get_size() - 1)
def _sift_up(self, index):
'''
Sift UP 上浮，若子节点的值大于父节点的值，则Sift UP
'''
while index > 0 and self._data.get(index) > self._data.get(
self._parent(index)):
self._data.swap(index, self._parent(index))
index = self._parent(index)
def _sift_down(self, index):
'''
Sift Down下沉，若父节点小于子节点的值，则Sift Down
'''
while self._left_child(index) < self.get_size():
left_child_index = self._left_child(index)
right_child_index = self._right_child(index)
# 获取左子节点和右子节点中最大值所在的索引，为max_index
max_index = left_child_index
if right_child_index < self.get_size() and self._data.get(
left_child_index) < self._data.get(right_child_index):
max_index = right_child_index
# 如果当前index的值大于左右子节点中的最大值，那么直接break
if self._data.get(index) > self._data.get(max_index):
break
self._data.swap(index, max_index)
index = max_index
def find_max(self):
'''
找到最大堆MaxHeap中的最大元素
'''
if self.is_empty():
raise ValueError("can not find max, MaxHeap is Empty")
return self._data.get_first()
def extract_max(self):
'''
取出最大堆MaxHeap中的最大元素，总共分两步：
1. 将第一个元素（最大值）于最后一个元素交换
2. 对交换后的第一个元素进行Sfit Down操作
'''
ret = self.find_max()
self._data.swap(0, self.get_size() - 1)
self._data.remove_last()
self._sift_down(0)
return ret
def replace(self, value):
'''
取出最大堆MaxHeap中的最大元素，并放入一个新的元素（替换掉最大元素）
'''
ret = self.find_max()
self._data.set(0, value)
self._sift_down(0)
return ret
def _parent(self, index):
'''
返回索引为index的父亲节点所在的索引
'''
if index == 0:
raise ValueError("index 0 has no parent")
return (index - 1) // 2
def _left_child(self, index):
'''
返回索引为index的左子节点所在的索引
'''
return 2 * index + 1
def _right_child(self, index):
'''
返回索引为index的右子节点所在的索引
'''
return 2 * index + 2
def __init__(self, capacity=10):
self.array = Array(capacity=capacity)
def __init__(self, M):
self._M = M
self._size = 0
self._hashtable = Array()
for i in range(self._M):
self._hashtable[i] = AVLMap()