Heapq 模块实现

Question

我正在阅读 heapq 模块源代码，因为我在 CodeReview 上查看了 question 并且我无法理解某些内容。

在wikipedia article about heap 中说：

sift-up：在树中向上移动一个节点，只要需要；用于在插入后恢复堆状态。之所以称为“筛选”，是因为节点在树上向上移动，直到达到正确的级别，就像在筛子中一样。

sift-down：在树中向下移动一个节点，类似于 sift-up；用于在删除或替换后恢复堆状态。

但是heappush（source code）的代码是：

def heappush(heap, item):
    """Push item onto heap, maintaining the heap invariant."""
    heap.append(item)
    _siftdown(heap, 0, len(heap)-1)

如果我没看错维基百科，在插入元素时，我希望看到的是 siftup 调用，而不是 siftdown 调用。

heappop (source here) 也是如此：

def heappop(heap):
    """Pop the smallest item off the heap, maintaining the heap invariant."""
    lastelt = heap.pop()    # raises appropriate IndexError if heap is empty
    if heap:
        returnitem = heap[0]
        heap[0] = lastelt
        _siftup(heap, 0)
        return returnitem
return lastelt

从维基百科的文章中，我期待一个siftdown 的电话，但得到了一个siftup 的电话。

这是维基百科或heapq 模块中的错误吗？还是我的理解有误？

Answer 1

正如 cmets 中所述，这是一个命名问题。最常见的术语将根称为树的“顶部”，而其他级别的节点位于根的“下方”。我们以该方向绘制树。那就是：

        1
    2       3
  4   5   6   7

因此，可以说将项目从根移动到较低级别是“向下筛选”。

您可以提出论点，就像有人在 cmets 中所做的那样，将某些内容移动到较低级别会增加其在支持数组中的索引，因此将其称为“筛选”是有道理的。但是人们正在可视化树模型，而不是数组实现。在谈到模型时，您的术语应该与模型一致。

我一直觉得heapq 的作者决定使用非标准术语有点烦人。有人可能会争辩说他正在谈论实施，但我对此表示异议。评论说，“筛选：在树中向上移动一个节点......”显然，他指的是树模型。

维基百科，https://en.wikipedia.org/wiki/Tree_structure，说：

树形结构或树形图是一种以图形形式表示结构层次性质的方法。之所以将其命名为“树结构”，是因为经典的表示形式类似于一棵树，尽管与实际的树相比，图表通常是上下颠倒的，“根”在顶部，“叶子”在底部。

这个话题在早期被讨论到死，也许最著名的是 Donald Knuth 在计算机编程的艺术中。见https://www.quora.com/Why-are-trees-in-computer-science-generally-drawn-upside-down-from-how-trees-are-in-real-life。