Table des matières
Comment créer et maintenir un tas
Comment faire éclater le plus petit article
Comment trouver des articles les plus importants ou les plus petits sans trier
Quelques choses à surveiller
Maison développement back-end Tutoriel Python Comment utiliser le module HeapQ pour les opérations basées sur un tas dans Python?

Comment utiliser le module HeapQ pour les opérations basées sur un tas dans Python?

Jun 29, 2025 am 02:07 AM

Le module HEAPQ de Python est utilisé pour les opérations de tas, tels que la création de tas, l'ajout d'éléments, la mise en place de valeurs minimales et la recherche d'objets maximum ou minimum. 1. Heapq maintient toujours la structure de tas minimale et les éléments minimaux sont situés à l'index 0; 2. Vous pouvez utiliser Heapify pour convertir la liste en tas ou insérer des éléments en éléments un par un via Heappush pour construire le tas; 3. Utilisez Heappop pour faire monter les éléments minimaux et maintenir la structure du tas; 4. Utilisez NSMALLEST et NLARGE pour obtenir rapidement la plupart des valeurs, ce qui convient au petit N et aucun tri complet n'est requis; 5. Notez que Heapq ne prend pas en charge la modification directe de la liste des tas et l'implémentation du tas maximum nécessite un fonctionnement inverse. Lorsque une grande quantité de données, le tas est préféré pour améliorer les performances.

Comment utiliser le module HeapQ pour les opérations basées sur un tas dans Python?

Vous pouvez utiliser le module heapq dans Python pour effectuer des opérations basées sur un tas comme la création d'un tas, pousser des éléments, faire éclater le plus petit élément et même trouver les éléments les plus importants ou les plus petits d'une collection. L'essentiel à retenir est que heapq maintient toujours une structure de mine - ce qui signifie que le plus petit élément est toujours à l'index 0.

Voici comment vous pouvez en faire un usage pratique.


Comment créer et maintenir un tas

Pour commencer à utiliser un tas, importe d'abord heapq . Vous commencez généralement par une liste, puis appelez heapq.heapify() pour le convertir en tas:

 Importer un tas

Données = [19, 9, 4, 10, 11]
Heapq.Heapify (données)

Maintenant, data[0] seront toujours la plus petite valeur. Lorsque vous ajoutez ou supprimez des éléments à l'aide de fonctions heapq , la propriété de tas est conservée.

Si vous souhaitez construire le tas manuellement en insérant un élément à la fois, utilisez heappush :

 tas = []
pour num dans [5, 3, 7]:
    heapq.heappush (tas, num)

Cela vous donne plus de contrôle si vous construisez le tas dynamiquement.


Comment faire éclater le plus petit article

Une fois que vous avez un tas, obtenir le plus petit article est simple avec heappop :

 le plus petit = Heapq.Heappop (tas)

Cela supprime et renvoie le plus petit article, et restructure le tas afin que le prochain soit prêt pour la prochaine pop.

Un cas d'utilisation courant consiste à traiter les éléments dans l'ordre sans les trier complètement - par exemple, pour la planification des tâches ou les flux triés fusionnés.

Par exemple, imaginez que vous fusionnez plusieurs listes triées efficacement - un tas aide à garder une trace du minimum actuel sur toutes les listes.


Comment trouver des articles les plus importants ou les plus petits sans trier

Si vous avez juste besoin des n les plus petits ou les plus importants d'une collection, heapq.nsmallest() et heapq.nlargest() sont des options efficaces et propres:

 num = [1, 8, 2, 23, 7, -4, 18]
print (heapq.nsmalst (3, nums)) # sortie: [-4, 1, 2]
Imprimer (Heapq.NLargest (2, NUMS)) # Sortie: [23, 18]

Ces fonctions sont plus rapides que de trier toute la liste lorsque n est petit par rapport à la taille de la collection.

Ils acceptent également un argument key , qui est utile pour travailler avec des structures de données complexes:

 portefeuille = [
    {'name': 'ibm', 'partages': 100},
    {'name': 'aapl', 'partages': 50},
    {'name': 'fb', 'partages': 200}
]]

pas cher = heapq.nsmalst (2, portefeuille, key = lambda s: s ['partages']))

Cela renvoie les deux entrées avec le nombre de partages les plus bas.


Quelques choses à surveiller

  • Étant donné que heapq implémente uniquement les-caps, si vous voulez un maximum de max, vous devrez inverser les valeurs (par exemple, insérer des négatifs).
  • Ne modifiez pas directement la liste des tas - utilisez toujours heappush et heappop pour maintenir la cohérence interne.
  • Si vous faites beaucoup de lookups ou de mises à jour, un tas peut ne pas être la meilleure structure de données - considérez d'autres implémentations de file d'attente de priorité ou des conteneurs triés.

De plus, si les performances sont importantes et que vous avez affaire à de grands ensembles de données, essayez de pré-allonger votre tas avec des appels heappush heapify plutôt que répétés - c'est plus rapide dans l'ensemble.


Fondamentalement, c'est tout.

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