合并k个有序序列——python

1. 课本上给出了合并有序序列的代码，思路简单，直接看课本，上代码：

#coding=utf-8
from collections import namedtuple
import heapq

def mergeKSortedArrays(alist):
    h = list()  # 最小堆
    res= list() # 合并后的输出
    heapContent = namedtuple('contents', ('elem', 'array_idx', 'array_elem_idx'))
    # 每一个序列k的第一个元素按照堆结构组织
    for i, k in enumerate(alist):
        heapq.heappush(h, heapContent(k[0],i,1))
    total_elems = len(alist)* len(alist[0])
    for _ in range(0, total_elems):
        popped = heapq.heappop(h)
        if popped.elem == float("inf"):
            continue
        res.append(popped.elem)   # 将堆中最小元素弹出并加入到res中
        next_array = popped.array_idx
        next_elem_idx = popped.array_elem_idx
        if next_elem_idx < len(alist[next_array]):
            # 将被移除出堆所属的序列的下一个元素插入到当前堆中
            heapq.heappush(h, heapContent(alist[next_array][next_elem_idx], \
                next_array, next_elem_idx+1))
        else:
            # 如果没有元素在当前序列中,则插入一个最大整数
            heapq.heappush(h, heapContent(float("inf"),next_array, float("inf"))) 
    return res
if __name__ == "__main__": 
    #A = [ [1, 3, 5, 7],[2, 4, 6, 8],[0, 9, 10, 11],]
    A = [[5, 10, 13, 17], [2, 4, 7, 8], [3, 6, 11, 15]]
    print(A)
    print(mergeKSortedArrays(A))

2. 但是没发现这种超级啰嗦吗？我们来个简单的：

from __future__ import print_function
import heapq
import random

data = [[5, 10, 13, 17], [2, 4, 7, 8], [3, 6, 11, 15]]

for i,d in enumerate(data):
    print('{}:{}'.format(i,d))

print('\nMerged:')
for i in heapq.merge(*data): #Merge multiple sorted inputs into a single sorted output
    print(i,end=' ')
print()

3. 复杂的课本上有讲解，我们按照课本的思路分析下这个简单的代码。可以看到主要使用了heapq.merge函数，这个函数的输入是可迭代对象。
4. 接下来琢磨下里边的思路：我们使用了教材上的数据，所以将3个数组中的第一个元素取出来，分别是：[[5, 0, ], [2, 1, ], [3, 2, ]]，应该能看懂吧？5是第0个序列中的第1个元素，2是第1个序列中的第1个元素，3是第2个序列中的第2个元素，后面的是迭代器中的信息，可以忽略。
5. 接下来将这3个元素存入堆中，使用了heapify函数，类似于我们前面的buildheap函数。但这里是小根堆呀，所以输出根节点2；
6. 将根节点2对应的下一个元素插入堆的根位置，找呀找，是4；根据小根堆性质，输出根节点3；
7. 将根节点3对应的下一个元素插入堆的根位置是6；根据小根堆性质，输出根节点4；
8. 将根节点4对应的下一个元素插入堆的根位置是7；根据小根堆性质，输出根节点5；
9. 将根节点5对应的下一个元素插入堆的根位置是10；根据小根堆性质，输出根节点6；
10. 将根节点6对应的下一个元素插入堆的根位置是11；根据小根堆性质，输出根节点7；
11. blablabal…后面的就不废话了！看结果 ：

0:[5, 10, 13, 17]
1:[2, 4, 7, 8]
2:[3, 6, 11, 15]

Merged:
2 3 4 5 6 7 8 10 11 13 15 17 

12. 总结：库函数非常?啊！