mirror of
https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2026-07-08 13:36:06 +00:00
Add ru version (#1865)
* Add Russian docs site baseline * Add Russian localized codebase * Polish Russian code wording * Update ru code translation. * Update code translation and chapter covers. * Fix pythontutor extraction. * Add README and landing page. * placeholder of profiles * Use figures of English version * Remove chapter paperbook
This commit is contained in:
@@ -0,0 +1,71 @@
|
||||
"""
|
||||
File: heap.py
|
||||
Created Time: 2023-02-23
|
||||
Author: krahets (krahets@163.com)
|
||||
"""
|
||||
|
||||
import sys
|
||||
from pathlib import Path
|
||||
|
||||
sys.path.append(str(Path(__file__).parent.parent))
|
||||
from modules import print_heap
|
||||
|
||||
import heapq
|
||||
|
||||
|
||||
def test_push(heap: list, val: int, flag: int = 1):
|
||||
heapq.heappush(heap, flag * val) # Добавление элемента в кучу
|
||||
print(f"\nПосле добавления элемента {val} в кучу")
|
||||
print_heap([flag * val for val in heap])
|
||||
|
||||
|
||||
def test_pop(heap: list, flag: int = 1):
|
||||
val = flag * heapq.heappop(heap) # Извлечение элемента с вершины кучи
|
||||
print(f"\nПосле извлечения элемента вершины кучи {val}")
|
||||
print_heap([flag * val for val in heap])
|
||||
|
||||
|
||||
"""Driver Code"""
|
||||
if __name__ == "__main__":
|
||||
# Инициализация минимальной кучи
|
||||
min_heap, flag = [], 1
|
||||
# Инициализация максимальной кучи
|
||||
max_heap, flag = [], -1
|
||||
|
||||
print("\nНиже приведен тестовый пример для max-heap")
|
||||
# Модуль heapq в Python по умолчанию реализует минимальную кучу
|
||||
# Можно помещать в кучу отрицательные элементы, чтобы инвертировать отношение порядка и таким образом реализовать максимальную кучу
|
||||
# В этом примере flag = 1 соответствует минимальной куче, а flag = -1 — максимальной куче
|
||||
|
||||
# Добавление элемента в кучу
|
||||
test_push(max_heap, 1, flag)
|
||||
test_push(max_heap, 3, flag)
|
||||
test_push(max_heap, 2, flag)
|
||||
test_push(max_heap, 5, flag)
|
||||
test_push(max_heap, 4, flag)
|
||||
|
||||
# Получение элемента с вершины кучи
|
||||
peek: int = flag * max_heap[0]
|
||||
print(f"\nЭлемент на вершине кучи = {peek}")
|
||||
|
||||
# Извлечение элемента с вершины кучи
|
||||
test_pop(max_heap, flag)
|
||||
test_pop(max_heap, flag)
|
||||
test_pop(max_heap, flag)
|
||||
test_pop(max_heap, flag)
|
||||
test_pop(max_heap, flag)
|
||||
|
||||
# Получение размера кучи
|
||||
size: int = len(max_heap)
|
||||
print(f"\nКоличество элементов в куче = {size}")
|
||||
|
||||
# Проверка, пуста ли куча
|
||||
is_empty: bool = not max_heap
|
||||
print(f"\nПуста ли куча: {is_empty}")
|
||||
|
||||
# Создать кучу по входному списку
|
||||
# Временная сложность равна O(n), а не O(nlogn)
|
||||
min_heap = [1, 3, 2, 5, 4]
|
||||
heapq.heapify(min_heap)
|
||||
print("\nПосле построения min-heap из входного списка")
|
||||
print_heap(min_heap)
|
||||
@@ -0,0 +1,137 @@
|
||||
"""
|
||||
File: my_heap.py
|
||||
Created Time: 2023-02-23
|
||||
Author: krahets (krahets@163.com)
|
||||
"""
|
||||
|
||||
import sys
|
||||
from pathlib import Path
|
||||
|
||||
sys.path.append(str(Path(__file__).parent.parent))
|
||||
from modules import print_heap
|
||||
|
||||
|
||||
class MaxHeap:
|
||||
"""Максимальная куча"""
|
||||
|
||||
def __init__(self, nums: list[int]):
|
||||
"""Конструктор, строящий кучу по входному списку"""
|
||||
# Добавить элементы списка в кучу без изменений
|
||||
self.max_heap = nums
|
||||
# Выполнить heapify для всех узлов, кроме листовых
|
||||
for i in range(self.parent(self.size() - 1), -1, -1):
|
||||
self.sift_down(i)
|
||||
|
||||
def left(self, i: int) -> int:
|
||||
"""Получить индекс левого дочернего узла"""
|
||||
return 2 * i + 1
|
||||
|
||||
def right(self, i: int) -> int:
|
||||
"""Получить индекс правого дочернего узла"""
|
||||
return 2 * i + 2
|
||||
|
||||
def parent(self, i: int) -> int:
|
||||
"""Получить индекс родительского узла"""
|
||||
return (i - 1) // 2 # Округление вниз при делении
|
||||
|
||||
def swap(self, i: int, j: int):
|
||||
"""Поменять элементы местами"""
|
||||
self.max_heap[i], self.max_heap[j] = self.max_heap[j], self.max_heap[i]
|
||||
|
||||
def size(self) -> int:
|
||||
"""Получение размера кучи"""
|
||||
return len(self.max_heap)
|
||||
|
||||
def is_empty(self) -> bool:
|
||||
"""Проверка, пуста ли куча"""
|
||||
return self.size() == 0
|
||||
|
||||
def peek(self) -> int:
|
||||
"""Доступ к элементу на вершине кучи"""
|
||||
return self.max_heap[0]
|
||||
|
||||
def push(self, val: int):
|
||||
"""Добавление элемента в кучу"""
|
||||
# Добавление узла
|
||||
self.max_heap.append(val)
|
||||
# Просеивание снизу вверх
|
||||
self.sift_up(self.size() - 1)
|
||||
|
||||
def sift_up(self, i: int):
|
||||
"""Начиная с узла i, выполнить просеивание снизу вверх"""
|
||||
while True:
|
||||
# Получение родительского узла для узла i
|
||||
p = self.parent(i)
|
||||
# Завершить heapify, когда «корневой узел уже пройден» или «узел не требует исправления»
|
||||
if p < 0 or self.max_heap[i] <= self.max_heap[p]:
|
||||
break
|
||||
# Поменять два узла местами
|
||||
self.swap(i, p)
|
||||
# Циклическое просеивание вверх
|
||||
i = p
|
||||
|
||||
def pop(self) -> int:
|
||||
"""Извлечение элемента из кучи"""
|
||||
# Обработка пустого случая
|
||||
if self.is_empty():
|
||||
raise IndexError("куча пуста")
|
||||
# Поменять корневой узел с самым правым листом местами (поменять первый и последний элементы)
|
||||
self.swap(0, self.size() - 1)
|
||||
# Удаление узла
|
||||
val = self.max_heap.pop()
|
||||
# Просеивание сверху вниз
|
||||
self.sift_down(0)
|
||||
# Вернуть элемент с вершины кучи
|
||||
return val
|
||||
|
||||
def sift_down(self, i: int):
|
||||
"""Начиная с узла i, выполнить просеивание сверху вниз"""
|
||||
while True:
|
||||
# Определить узел с максимальным значением среди i, l и r и обозначить его как ma
|
||||
l, r, ma = self.left(i), self.right(i), i
|
||||
if l < self.size() and self.max_heap[l] > self.max_heap[ma]:
|
||||
ma = l
|
||||
if r < self.size() and self.max_heap[r] > self.max_heap[ma]:
|
||||
ma = r
|
||||
# Если узел i уже максимален или индексы l и r вне границ, дальнейшее просеивание не требуется, выйти
|
||||
if ma == i:
|
||||
break
|
||||
# Поменять два узла местами
|
||||
self.swap(i, ma)
|
||||
# Циклическое просеивание вниз
|
||||
i = ma
|
||||
|
||||
def print(self):
|
||||
"""Вывести кучу (двоичное дерево)"""
|
||||
print_heap(self.max_heap)
|
||||
|
||||
|
||||
"""Driver Code"""
|
||||
if __name__ == "__main__":
|
||||
# Инициализация максимальной кучи
|
||||
max_heap = MaxHeap([9, 8, 6, 6, 7, 5, 2, 1, 4, 3, 6, 2])
|
||||
print("\nПосле построения кучи из входного списка")
|
||||
max_heap.print()
|
||||
|
||||
# Получение элемента с вершины кучи
|
||||
peek = max_heap.peek()
|
||||
print(f"\nЭлемент на вершине кучи = {peek}")
|
||||
|
||||
# Добавление элемента в кучу
|
||||
val = 7
|
||||
max_heap.push(val)
|
||||
print(f"\nПосле добавления элемента {val} в кучу")
|
||||
max_heap.print()
|
||||
|
||||
# Извлечение элемента с вершины кучи
|
||||
peek = max_heap.pop()
|
||||
print(f"\nПосле извлечения элемента вершины кучи {peek}")
|
||||
max_heap.print()
|
||||
|
||||
# Получение размера кучи
|
||||
size = max_heap.size()
|
||||
print(f"\nКоличество элементов в куче = {size}")
|
||||
|
||||
# Проверка, пуста ли куча
|
||||
is_empty = max_heap.is_empty()
|
||||
print(f"\nПуста ли куча: {is_empty}")
|
||||
@@ -0,0 +1,39 @@
|
||||
"""
|
||||
File: top_k.py
|
||||
Created Time: 2023-06-10
|
||||
Author: krahets (krahets@163.com)
|
||||
"""
|
||||
|
||||
import sys
|
||||
from pathlib import Path
|
||||
|
||||
sys.path.append(str(Path(__file__).parent.parent))
|
||||
from modules import print_heap
|
||||
|
||||
import heapq
|
||||
|
||||
|
||||
def top_k_heap(nums: list[int], k: int) -> list[int]:
|
||||
"""Найти k наибольших элементов массива с помощью кучи"""
|
||||
# Инициализация минимальной кучи
|
||||
heap = []
|
||||
# Поместить первые k элементов массива в кучу
|
||||
for i in range(k):
|
||||
heapq.heappush(heap, nums[i])
|
||||
# Начиная с элемента k+1, поддерживать длину кучи равной k
|
||||
for i in range(k, len(nums)):
|
||||
# Если текущий элемент больше элемента на вершине кучи, извлечь вершину кучи и добавить текущий элемент в кучу
|
||||
if nums[i] > heap[0]:
|
||||
heapq.heappop(heap)
|
||||
heapq.heappush(heap, nums[i])
|
||||
return heap
|
||||
|
||||
|
||||
"""Driver Code"""
|
||||
if __name__ == "__main__":
|
||||
nums = [1, 7, 6, 3, 2]
|
||||
k = 3
|
||||
|
||||
res = top_k_heap(nums, k)
|
||||
print(f"Наибольшие {k} элементов")
|
||||
print_heap(res)
|
||||
Reference in New Issue
Block a user