📜  将最小堆转换为最大堆(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:39:19.189000             🧑  作者: Mango

将最小堆转换为最大堆

当我们面对最小堆时,需考虑如何将其转换为最大堆,使得根节点的元素值最大。下面介绍两种方法:

1. 借助新最小堆

首先,新建一个最小堆,然后将旧最小堆中的元素逐个插入到新最小堆中。由于新最小堆是以最小堆的方法进行插入和调整的,所以在插入完成后,根节点元素即为新最小堆中的最小值,即为旧最小堆中的最大值。将此方法反复进行多次,即可将最小堆转换为最大堆。

代码如下:

# 借助新最小堆进行转换
import heapq

def min_to_max(min_heap):
    # 新建一个空的最小堆
    temp = []
    # 将原最小堆的元素逐个插入到新最小堆中
    for item in min_heap:
        heapq.heappush(temp, -item)
    # 返回转换后的最大堆
    return temp

以上代码中,通过 heappush() 方法向新最小堆中插入元素,并对其进行调整,因此在返回时即可获得最大堆。

2. 直接转换

其次,我们可以考虑直接对已有的最小堆进行转换。由于最小堆的性质是父节点元素值小于子节点元素值,因此我们只需将其反转,即可得到最大堆。

代码如下:

# 直接将原最小堆进行转换
import heapq

def min_to_max(min_heap):
    # 取出最小堆中所有元素并排序
    items = []
    while min_heap:
        items.append(heapq.heappop(min_heap))
    # 将元素反转并重新构造为最大堆
    items = [-item for item in items]
    heapq.heapify(items)
    # 返回转换后的最大堆
    return items

以上代码中,通过不断使用 heappop() 取出最小堆中的元素,存入列表中,并在此过程中进行排序。接着,将元素反转后,重新构造为最大堆,并返回该最大堆。