Question

我有这个python Heapsort-Code由网络中的伪代码制作。

但它给出了错误的结果。

def heapSortUp(a):          
    heapifyUp(a, len(a))

    end = len(a)-1
    while end > 0:
        a[end], a[0] = a[0], a[end]
        end -= 1
        siftUp(a, 0, end)
    return a

def heapifyUp(a, count):
    end = 1

    while end < count:
        siftUp(a, 0, end)
        end += 1

def siftUp(a, start, end):
    child = end

    while child > start:
        parent = int(math.floor((child-1)/2))       # floor = abrunden

        if a[parent] < a[child]:
            a[parent], a[child] = a[child], a[parent]
            child = parent
        else:
            return

我特别想使用siftUP版本。

通过计算print heapSortUp([1,5,4,2,9,8,7]) 它返回：[8, 7, 9, 2, 1, 4, 5, 7, 5]

Answer 1

问题是你需要在heapSortUp(a)

中向下移动

def heapSortUp(a):          
    heapifyUp(a, len(a))

    end = len(a)-1
    while end > 0:
        a[end], a[0] = a[0], a[end]
        end -= 1
        siftDown(a, 0, end)
    return a

您需要筛选的原因是筛选使堆无效。这可以用一个简单的例子来表示。

拿一堆4,3,2,1。在排序的一次迭代之后，您将在末尾放置4，在前面放置1。所以堆看起来像一棵树

 1
3 2

然而，当你进行筛选时，你可以交换1和2。这意味着2的优先级高于3.如果继续进行排序（如编写的那样），您将启动数组1,3,2,4

要获得实际排序，需要对其进行筛选，以便在第一次迭代后堆看起来像。

 3
1 2

我将siftDown实现留给你。

Answer 2

对于升序堆排序，您可以使用以下代码：

def heapSort(a):
    count = len(a)
    heapify(a, count)

    end = count-1
    while end > 0:
        a[end], a[0] = a[0], a[end]
        end = end - 1
        siftDown(a, 0, end)


def heapify(a, count):
    start = math.floor((count - 1) / 2)

    while start >= 0:
        siftDown(a, start, count-1)
        start = start - 1

def siftDown(a, start, end):
    root = start

    while root * 2 + 1 <= end:
        child = root * 2 + 1
        swap = root
        if a[swap] < a[child]:
            swap = child
        if child+1 <= end and a[swap] < a[child+1]:
            swap = child + 1
        if swap != root:
            a[root], a[swap] = a[swap], a[root]
            root = swap
        else:
            return

或者您可以使用此代码：

def heapSortDown(lst):
  for start in range(math.floor((len(lst)-2)/2), -1, -1):
    sift(lst, start, len(lst)-1)

  for end in range(len(lst)-1, 0, -1):
    lst[end], lst[0] = lst[0], lst[end]
    sift(lst, 0, end - 1)
  return lst

def sift(lst, start, end):
  root = start
  while True:
    child = root * 2 + 1
    if child > end: break
    if child + 1 <= end and lst[child] < lst[child + 1]:
      child += 1
    if lst[root] < lst[child]:
      lst[root], lst[child] = lst[child], lst[root]
      root = child
    else:
      break

和降序：

def heapSortDown(lst):
  for start in range(math.floor((len(lst)-2)/2), -1, -1):
    sift(lst, start, len(lst)-1)

  for end in range(len(lst)-1, 0, -1):
    lst[end], lst[0] = lst[0], lst[end]
    sift(lst, 0, end - 1)
  return lst

def sift(lst, start, end):
  root = start
  while True:
    child = root * 2 + 1
    if child > end: break
    if child + 1 <= end and lst[child] > lst[child + 1]:
      child += 1
    if lst[root] > lst[child]:
      lst[root], lst[child] = lst[child], lst[root]
      root = child
    else:
      break

为什么我的heapsort没有工作？

2 个答案: