【python学习】heapq的使用

结合下面的代码理解

 1  def searching(self):                     # 标准 A* 搜索
 2         """
 3         A_star Searching.
 4         :return: path, visited order
 5         """
 6         # 1、初始化：
 7         self.PARENT[self.s_start] = self.s_start
 8         self.g[self.s_start] = 0          # g(start)=0，g(goal) 初始为无穷大
 9         self.g[self.s_goal] = math.inf
10         heapq.heappush(self.OPEN,
11                        (self.f_value(self.s_start), self.s_start))
12 
13         # 2、循环弹堆顶状态 s，加入 CLOSED
14         while self.OPEN:
15             _, s = heapq.heappop(self.OPEN)
16             self.CLOSED.append(s)
17             # 3、若 s == goal，结束搜索
18             if s == self.s_goal:  # stop condition
19                 break

一、heapq.heappush 是怎么使用的？

1. 语法结构

heapq.heappush(heap, item)

  • heap：必须是一个列表（list）。heapq 不会创建新列表，而是直接修改这个传入的列表对象，把它组织成“堆”的结构。

  • item：要压入的元素。在 A* 中，我们压入的是元组 (优先级, 数据)。

2. 底层执行过程（入堆 + 上浮）

假设我们执行 heapq.heappush(self.OPEN, (5, "A"))：

  1. 追加：Python 先把元素 (5, "A") 追加到列表的末尾。

  2. 上浮（Sift Up）：新元素不断与它的父节点比较。如果它比父节点小（对于最小堆），就交换位置，直到它不再比父节点小，或者到达根节点（索引 0）。

动态演示（数字堆）：

1 import heapq
2 heap = []
3 heapq.heappush(heap, 10)  # heap = [10]
4 heapq.heappush(heap, 5)   # 先追加 [10, 5]，发现 5<10，交换 => [5, 10]
5 heapq.heappush(heap, 7)   # 先追加 [5, 10, 7]，发现 7 的父节点是 5，7<5? 否，不动 => [5, 10, 7]

 

posted @ 2026-07-16 14:30  taohuaxiaochunfeng  阅读(3)  评论(0)    收藏  举报