【算法】基数排序

2024-03-31 07:04
文章标签 算法 基数排序

本文主要是介绍【算法】基数排序,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

简介

基数排序(*Radix sort)是一种非比较排序算法(non-comparative sorting algorithm)。现代计算机的基数排序算法由 计数排序 算法的开发人哈罗德·H·西华德(Harold H. Seward)于1954年于麻省理工大学开发。

算法步骤

  1. 将待排序序列中的所有数视为同样的数位长度。
  2. 从最低位开始,依次按位进行一次计数排序
  3. 从最低位排序一直到最高位排序完成以后,数列就变成一个有序序列。

计数排序可参考之前发布的【算法】计数排序。

因为要计算负数,因此计数用的 数组 如下:

0123456789101112131415161718
-9-8-7-6-5-4-3-2-10123456789
  • [0 ~ 8] 用来表示负数 -9-1
  • [9] 用于表示 0
  • [10 ~ 18] 用来表示整数 19

举例有未排列序列如下:

2633-5-215

从个位数开始排序:

2[6]3[3]-[5]-1[2]1[5]
63-5-25

计数数列则为:

0123456789101112131415161718
11111

个位数排序为:

-12-5331526

从十位数开始排序:

-[1]2-[0]5[3]3[1]5[2]6
-10312

计数序列为:

0123456789101112131415161718
11111

十位数排序为:

-12-5152633

完成排序

C语言实现

// 获取序列中最大位数
unsigned _maxSizeOfItem(const int *array, const unsigned length) {int max = array[0];unsigned index = 1;unsigned number_1 = 0;unsigned number_2 = 0;while (index < length) {number_2 = array[index];if (max < 0) {number_1 = max * -1;} else {number_1 = max;}if (number_2 < 0) {number_2 *= -1;}if (number_2 > number_1) {max = array[index];}index += 1;}unsigned count = 0;while (max != 0) {max /= 10;count += 1;}return count;
}
// 复制数组。
void _copyArray(int *from_arr, int *to_arr, const unsigned length) {for (unsigned index = 0; index < length; index++) {to_arr[index] = from_arr[index];}
}
// 按位获取某个数对应的计数序列的索引值。
unsigned _getDigitByPlace(int num, const int place) {num /= place;num = num - num / 10 * 10;return num + 9;
}
void radixSort(int *array, const unsigned length) {unsigned radixs[RADIXS_SIZE] = {0}; /* initialize array with 0. */unsigned radix = 0;int *tmp_array = calloc(length, sizeof(int));unsigned index = 0;unsigned size = _maxSizeOfItem(array, length);int place = 1;for (unsigned count = 0; count < size; count++) {// 按位开始计数排序。for (index = 0; index < length; index++) {radix = _getDigitByPlace(array[index], place);radixs[radix] += 1;}for (index = 1; index < RADIXS_SIZE; index++) {radixs[index] = radixs[index] + radixs[index - 1];}for (index = 0; index < length; index++) {radix = _getDigitByPlace(array[length - index - 1], place);radixs[radix] -= 1;tmp_array[radixs[radix]] = array[length - index - 1];}// 将完成计数排序后的序列 复制回原数组。_copyArray(tmp_array, array, length);// 重置计数序列。for (index = 0; index < RADIXS_SIZE; index++) {radixs[index] = 0;}// 下一个位。place *= 10;}free(tmp_array);
}

这篇关于【算法】基数排序的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/863711

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