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我在使用我的优先队列类中使用的定制堆类函数时遇到了真正的麻烦。我的堆类中的哪些函数用于我的 PriorityQueue 的“入队”、“出队”、“前”和“大小”函数时遇到问题。我知道对于“入队”,我需要使用我的插入功能,但我不知道该怎么做,因为我有优先权。有人可以帮我解决我需要做什么才能让我的 PriorityQueue 类使用我的 Heap 类中的函数以便正常工作吗?我已经坚持了一段时间,我一直在寻找答案,包括使用内置的 python 函数,如 queue 和 heapq。

类堆(对象):

    def __init__(self, items=None):

        '''Post: A heap is created with specified items.'''

        self.heap = [None]
        if items is None:
            self.heap_size = 0
        else:
            self.heap += items
            self.heap_size = len(items)
            self._build_heap()

    def size(self):

        '''Post: Returns the number of items in the heap.'''

        return self.heap_size

    def _heapify(self, position):

        '''Pre: Items from 0 to position - 1 satisfy the Heap property.
       Post: Heap Property is satisfied for the entire heap.'''

        item = self.heap[position]
        while position * 2 <= self.heap_size:
            child = position * 2
            # If the right child, determine the maximum of two children.
            if (child != self.heap_size and self.heap[child+1] > self.heap[child]):
                child += 1
            if self.heap[child] > item:
                self.heap[position] = self.heap[child]
                position = child
            else:
                break
        self.heap[position] = item

    def delete_max(self):

        '''Pre: Heap property is satisfied
       Post: Maximum element in heap is removed and returned. '''

        if self.heap_size > 0:
            max_item = self.heap[1]
            self.heap[1] = self.heap[self.heap_size]
            self.heap_size -= 1
            self.heap.pop()
            if self.heap_size > 0:
                self._heapify(1)
            return max_item

    def insert(self, item):

        '''Pre: Heap Property is Satisfied.
       Post: Item is inserted in proper location in heap.'''

        self.heap_size += 1
        # extend the length of the list.
        self.heap.append(None)
        position = self.heap_size
        parent = position // 2
        while parent > 0 and self.heap[parent] < item:
            # Move the item down.
            self.heap[position] = self.heap[parent]
            position = parent
            parent = position // 2
        # Puts the new item in the correct spot.
        self.heap[position] = item

    def _build_heap(self):

        ''' Pre: Self.heap has values in 1 to self.heap_size
           Post: Heap property is satisfied for entire heap. '''

        # 1 through self.heap_size.

        for i in range(self.heap_size // 2, 0, -1): # Stops at 1.
            self._heapify(i)

    def heapsort(self):

        '''Pre: Heap Property is satisfied.
           Post: Items are sorted in self.heap[1:self.sorted_size].'''

        sorted_size = self.heap_size

        for i in range(0, sorted_size -1):
            # Since delete_max calls pop to remove an item, we need to append a dummy value to avoid an illegal index.
            self.heap.append(None)
            item = self.delete_max()
            self.heap[sorted_size - i] = item

所以这是可行的,但是就像我之前所说的那样,我在如何为此设置优先级队列时遇到了麻烦?我知道要求代码是错误的,但是我很绝望,有人可以在这里帮助我吗?我对我希望我的优先代码执行的操作有基本的了解..

#PriorityQueue.py
from MyHeap import Heap


class PriorityQueue(object):

    def __init__(self):
        self.heap = None

    def enqueue(self, item, priority):
        '''Post: Item is inserted with specified priority in the PQ.'''
        self.heap.insert((priority, item))

    def first(self):
    '''Post: Returns but does not remove the highest priority item from the PQ.'''
        return self.heap[0]

    def dequeue(self):
    '''Post: Removes and returns the highest priority item from the PQ.'''
    if self.heap is None:
        raise ValueError("This queue is empty.")
    self.heap.delete_max()

    def size(self):
    '''Post: Returns the number of items in the PQ.'''
        return self.size

这是我到目前为止得到的,但我不知道它是否完全正确。谁能帮帮我?

我将代码编辑为最​​新版本。

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由于这可能是家庭作业,我所能做的就是给出提示,这通常更容易作为评论完成。由于这最终成为了一系列相当彻底的提示,因此我在这里将它们总结为答案。

在大多数情况下,您的PriorityQueue类中的方法将映射到您已经在 Heap 类中实现的方法:

  • PriorityQueue.enqueue()很容易映射到 Heap.insert()
  • PriorityQueue.first()没有对应的堆方法,但还是可以一行实现的。您只需要返回最大值,该最大值将始终位于堆中的特定位置。
  • PriorityQueue.dequeue()有点复杂。需要先保存top item的值,以便调用后返回heap.delete_max()
  • 堆类已经有一个可以调用的size()方法,PriorityQueue.size()而不是在类中维护一个单独的大小变量PriorityQueue

此外,您需要一个 init 函数,这应该创建一个新的 Heap 对象,该对象将由该类维护。

为了创建一个迭代器,您需要创建一个新类。它将需要维护一个整数变量(我们称之为它self.index),指示它在队列中的当前位置。您还需要一个增加self.index并返回上一个索引位置的值的方法。应该是这样的。

于 2015-04-28T03:53:31.993 回答