हीप क्यू एक विशेष ट्री संरचना है जिसमें प्रत्येक पैरेंट नोड अपने चाइल्ड नोड से कम या बराबर होता है। पायथन में इसे heapq मॉड्यूल का उपयोग करके लागू किया जाता है। यह प्रायोरिटी क्यू को लागू करने में बहुत उपयोगी है जहां अधिक वेट वाले क्यू आइटम को प्रोसेसिंग में अधिक प्राथमिकता दी जाती है।
हीप बनाना
पायथन के इनबिल्ट लाइब्रेरी heapq का उपयोग करके एक हीप क्यू बनाया जाता है। इस लाइब्रेरी में हीप डेटा संरचना पर विभिन्न ऑपरेशन करने के लिए प्रासंगिक फ़ंक्शन होते हैं। नीचे इन फ़ंक्शन्स की सूची दी गई है।
- heapify – यह फ़ंक्शन एक सामान्य लिस्ट को हीप में बदल देता है। परिणामी हीप में सबसे छोटा एलिमेंट इंडेक्स पोजीशन 0 पर आ जाता है। लेकिन बाकी डेटा एलिमेंट्स जरूरी नहीं कि सॉर्टेड हों।
- heappush – यह फ़ंक्शन करंट हीप को बदले बिना हीप में एक एलिमेंट जोड़ता है।
- heappop – यह फ़ंक्शन हीप से सबसे छोटा डेटा एलिमेंट वापस करता है।
- heapreplace – यह फ़ंक्शन सबसे छोटे डेटा एलिमेंट को फ़ंक्शन में दिए गए नए मान से बदल देता है।
हीप का निर्माण
heapify फ़ंक्शन के साथ एलिमेंट्स की एक लिस्ट का उपयोग करके हीप बनाया जाता है। नीचे दिए गए उदाहरण में हम एलिमेंट्स की एक लिस्ट देते हैं और heapify फ़ंक्शन एलिमेंट्स को पुनर्व्यवस्थित करता है जिससे सबसे छोटा एलिमेंट पहली पोजीशन पर आ जाता है।
उदाहरण
import heapq H = [21, 1, 45, 78, 3, 5] # एलिमेंट्स को पुनर्व्यवस्थित करने के लिए heapify का उपयोग करें heapq.heapify(H) print(H)
आउटपुट
उपरोक्त कोड निष्पादित होने पर निम्न परिणाम देता है:
[1, 3, 5, 78, 21, 45]
हीप में इन्सर्ट करना
हीप में डेटा एलिमेंट इन्सर्ट करने पर वह हमेशा लास्ट इंडेक्स पर जुड़ता है। लेकिन आप heapify फ़ंक्शन को फिर से लागू करके नए जोड़े गए एलिमेंट को पहली इंडेक्स पर ला सकते हैं, बशर्ते वह वैल्यू में सबसे छोटा हो। नीचे दिए गए उदाहरण में हम संख्या 8 इन्सर्ट करते हैं।
उदाहरण
import heapq H = [21, 1, 45, 78, 3, 5] # हीप में बदलें heapq.heapify(H) print(H) # एलिमेंट जोड़ें heapq.heappush(H, 8) print(H)
आउटपुट
उपरोक्त कोड निष्पादित होने पर निम्न परिणाम देता है:
[1, 3, 5, 78, 21, 45] [1, 3, 5, 78, 21, 45, 8]
हीप से हटाना
आप heappop फ़ंक्शन का उपयोग करके पहली इंडेक्स पर मौजूद एलिमेंट को हटा सकते हैं। नीचे दिए गए उदाहरण में यह फ़ंक्शन हमेशा इंडेक्स पोजीशन 0 पर मौजूद एलिमेंट को हटाता है।
उदाहरण
import heapq H = [21, 1, 45, 78, 3, 5] # हीप बनाएं heapq.heapify(H) print(H) # हीप से एलिमेंट हटाएं heapq.heappop(H) print(H)
आउटपुट
उपरोक्त कोड निष्पादित होने पर निम्न परिणाम देता है:
[1, 3, 5, 78, 21, 45] [3, 21, 5, 78, 45]
हीप में रिप्लेस करना
heapreplace फ़ंक्शन हमेशा हीप के सबसे छोटे एलिमेंट को हटाता है और नए आने वाले एलिमेंट को किसी ऐसे स्थान पर इन्सर्ट करता है जो किसी क्रम से निर्धारित नहीं होता।
उदाहरण
import heapq H = [21, 1, 45, 78, 3, 5] # हीप बनाएं heapq.heapify(H) print(H) # एक एलिमेंट रिप्लेस करें heapq.heapreplace(H, 6) print(H)
आउटपुट
उपरोक्त कोड निष्पादित होने पर निम्न परिणाम देता है:
[1, 3, 5, 78, 21, 45] [3, 6, 5, 78, 21, 45]
