python实现堆（简易版）

原理

总是在算法题中用到堆，但是一直都是使用python自带的小根堆，对于堆的原理也不是很了解，所以抽时好好打一下基础，自己动手写代码，能有更深的了解

原理方面主要参考了以下博客：
数据结构-堆(heap)与堆的Python实现
python实现堆插入、删除、创建

另外说一句，技术这种东西，别人开源的思路，你既然参考了，就一定要尊重原创，每个人都是从菜鸟一步步学习起来的，参考前人的内容也不是什么丢人的事情，比如，力扣就发生了这样的事情，我支持评论区大佬们的观点：
链接

还有，我就不理解为什么非要有人把自己的博客设置成为仅粉丝可见，多那几个粉丝就那么重要嘛？文章写得好，自然会有人愿意关注你；整体水平就那样，即使因为某篇博客不得不关注，之后也是会取消的，建议别搞这些无聊的东西

代码

代码还有很多功能没添加，并且有些逻辑也显得不够优雅，是一个最基础的版本，正因为功能少，所以也有助于了解堆的原理

class minheap:
    
    def __init__(self):
        self.q = []
    
    def heapinsert(self, val):
        self.q.append(val)
        self.totop()
    
    def totop(self):
        i = len(self.q)-1
        while i > 0:
            father = (i-1) // 2
            if self.q[i] < self.q[father]:
                self.q[i], self.q[father] = self.q[father], self.q[i]
                i = father
            else:
                break
    
    def heappop(self):
        if not self.q:
            raise Exception('The heap is empty!')
        last = len(self.q)-1
        self.q[0], self.q[last] = self.q[last], self.q[0]
        res = self.q.pop()
        self.todown()
        return res
    
    def todown(self):
        i = 0
        while 2*i+2 < len(self.q):
            left = 2*i+1
            right = 2*i+2
            # 分情况讨论，判断i去往左孩子还是右孩子
            if self.q[left] < self.q[i] and self.q[left] <= self.q[right]:
                self.q[i], self.q[left] = self.q[left], self.q[i]
                i = left
            elif self.q[right] < self.q[i] and self.q[right] <= self.q[left]:
                self.q[i], self.q[right] = self.q[right], self.q[i]
                i = right
            else:
                break
        # 如果还有左孩子
        left = 2*i+1
        if left < len(self.q) and self.q[left] < self.q[i]:
            self.q[i], self.q[left] = self.q[left], self.q[i]



if __name__ == '__main__':
    import random
    
    # 测试10000次
    for _ in range(10000):
    
        # 生成随机长度随机数组
        arr = []
        for _ in range(random.randint(1,100)):
            arr.append(random.randint(1,100))
        # print(arr)
        
        n = len(arr)
        q = minheap()
        
        for i in arr:
            q.heapinsert(i)
        # print(q.q)
        
        res = []
        for _ in range(n):
            res.append(q.heappop())
        # print(res)
        
        if sorted(arr) != res:
            print('something wrong!')
    
    print('success!')