topk問題（python版本）

 

#topk問題的解決思路
#先構造小根堆調整函數
def sift(li,low,high): #li是指列表，low是指根節點位置，high是指最后一個元素位置
    i=low    #最開始跟節點的位置
    j=2*i+1  #左邊下一層孩子節點
    tmp=li[low]  #把堆頂元素存下來
    while j<=high:  #只要j位置有節點，有數字便可以一直循環
        if j+1<high and li[j+1]<li[j]:  #右邊孩子有並且右邊更大
            j=j+1   #把j指向j+1，右邊孩子大於左邊，指向右邊
        if li[j]<tmp:
            li[i]=li[j]
            i=j       #往下看一層
            j=2*j+1
        else:  #tmp更大的情況，把tmp放上來
            li[i]=tmp   #把tmp放到某一級領導的位置上
            break
    else:
        li[i]=tmp      #把tmp放在葉子節點上去


def topk(li,k):
　　#1首先取前k個元素構造k長度的列表，並且構造k長度的小根堆

    heap=li[0:k]
    for i in range((k-2)//2,-1,-1):
        sift(heap,i,k-1)

　　#2遍歷列表中其他的元素，形成最終的k數目的小根堆

    for i in range(k,len(li)-1):
        if li[i]>heap[0]:
            heap[0]=li[i]
            sift(heap,0,k-1)

　　#3對於前k的小根堆進行吐數的操作

    for i in range(k-1,-1,-1):  #i是指當前堆的最后一個元素
        heap[0],heap[i]=heap[i],heap[0]
        sift(heap,0,i-1)    #i-1是新的堆的high
    
    return heap

li=list(range(100))
import random
random.shuffle(li)
print(li)
#li=[0,100,23,3,4,5,6,7,8,12,3,4,56,7,8,9,123,1111,12]
print(topk(li,10))