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72 lines
2.2 KiB
Python
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2.2 KiB
Python
"""
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File: heap.py
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Created Time: 2023-02-23
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Author: krahets (krahets@163.com)
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"""
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import sys
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from pathlib import Path
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sys.path.append(str(Path(__file__).parent.parent))
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from modules import print_heap
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import heapq
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def test_push(heap: list, val: int, flag: int = 1):
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heapq.heappush(heap, flag * val) # 要素をヒープに追加
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print(f"\n要素 {val} をヒープに追加した後")
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print_heap([flag * val for val in heap])
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def test_pop(heap: list, flag: int = 1):
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val = flag * heapq.heappop(heap) # ヒープ頂点の要素を取り出す
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print(f"\nヒープ先頭要素 {val} を取り出した後")
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print_heap([flag * val for val in heap])
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"""Driver Code"""
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if __name__ == "__main__":
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# 最小ヒープを初期化
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min_heap, flag = [], 1
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# 最大ヒープを初期化
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max_heap, flag = [], -1
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print("\n以下のテストケースは最大ヒープ")
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# Python の heapq モジュールはデフォルトで最小ヒープを実装している
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# 要素を負にしてからヒープに入れると大小関係を反転でき、最大ヒープを実現できる
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# この例では、flag = 1 が最小ヒープ、flag = -1 が最大ヒープに対応する
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# 要素をヒープに追加
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test_push(max_heap, 1, flag)
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test_push(max_heap, 3, flag)
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test_push(max_heap, 2, flag)
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test_push(max_heap, 5, flag)
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test_push(max_heap, 4, flag)
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# ヒープ頂点の要素を取得
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peek: int = flag * max_heap[0]
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print(f"\nヒープ先頭要素は {peek}")
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# ヒープ頂点の要素を取り出す
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test_pop(max_heap, flag)
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test_pop(max_heap, flag)
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test_pop(max_heap, flag)
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test_pop(max_heap, flag)
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test_pop(max_heap, flag)
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# ヒープのサイズを取得
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size: int = len(max_heap)
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print(f"\nヒープ要素数は {size}")
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# ヒープが空かどうかを判定
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is_empty: bool = not max_heap
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print(f"\nヒープが空かどうかは {is_empty}")
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# リストを入力してヒープを構築する
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# 時間計算量は O(n) であり、O(nlogn) ではない
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min_heap = [1, 3, 2, 5, 4]
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heapq.heapify(min_heap)
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print("\nリストを入力して最小ヒープを構築した後")
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print_heap(min_heap)
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