c++十大经典排序(继接上文)

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不知道点开


https://blog.csdn.net/back_room/article/details/131338517?spm=1001.2014.3001.5502


c++十大经典排序算法(续接上文)_Whitney-kola的博客-CSDN博客


基数排序(radix sort)属于“分配式排序”(distribution sort),又称“桶子法”(bucket sort)或bin sort,顾名思义,它是透过键值的部份资讯,将要排序的

元素分配

至某些“桶”中,藉以达到排序的作用,基数排序法是属于稳定性的排序,其

时间复杂度

为O (nlog(r)m),其中r为所采取的基数,而m为堆数,在某些时候,基数排序法的效率高于其它的稳定性排序法。

中文名     基数排序

外文名     Radix sort

别    名     “桶子法”

类    别     分配式排序

方    法     最高位优先法和最低位优先

发明者     赫尔曼·何乐礼

领    域     计算机算法

基本解法








第一步

以LSD为例,假设原来有一串数值如下所示:

73, 22, 93, 43, 55, 14, 28, 65, 39, 81

首先根据个位数的数值,在走访数值时将它们分配至编号0到9的桶子中:

0

1 81

2 22

3 73 93 43

4 14

5 55 65

6

7

8 28

9 39








第二步

接下来将这些桶子中的数值重新串接起来,成为以下的数列:

81, 22, 73, 93, 43, 14, 55, 65, 28, 39

接着再进行一次分配,这次是根据十位数来分配:

0

1 14

2 22 28

3 39

4 43

5 55

6 65

7 73

8 81

9 93








第三步

接下来将这些桶子中的数值重新串接起来,成为以下的数列:

14, 22, 28, 39, 43, 55, 65, 73, 81, 93

这时候整个数列已经排序完毕;如果排序的对象有三位数以上,则持续进行以上的动作直至最高位数为止。

LSD的基数排序适用于位数小的数列,如果位数多的话,使用MSD的效率会比较好。MSD的方式与LSD相反,是由高位数为基底开始进行分配,但在分配之后并不马上合并回一个

数组

中,而是在每个“桶子”中建立“子桶”,将每个桶子中的数值按照下一数位的值分配到“子桶”中。在进行完最低位数的分配后再合并回单一的

数组

中。






效率分析

时间效率 [1]


:设待排序列为n个记录,d个关键码,关键码的取值范围为radix,则进行链式基数排序的

时间复杂度

为O(d(n+radix)),其中,一趟分配时间复杂度为O(n),一趟收集时间复杂度为O(radix),共进行d趟分配和收集。 空间效率:需要2*radix个指向队列的辅助空间,以及用于

静态链表

的n个

指针






实现方法

最高位优先(Most Significant Digit first)法,简称MSD法:先按k1排序分组,同一组中记录,关键码k1相等,再对各组按k2排序分成子组,之后,对后面的关键码继续这样的排序分组,直到按最次位关键码kd对各子组排序后。再将各组连接起来,便得到一个有序序列。

最低位优先(Least Significant Digit first)法,简称LSD法:先从kd开始排序,再对kd-1进行排序,依次重复,直到对k1排序后便得到一个有序序列。






实现原理

基数排序的发明可以追溯到1887年赫尔曼·何乐礼在打孔卡片制表机(Tabulation Machine)上的贡献。它是这样实现的:将所有待比较数值(正整数)统一为同样的数位长度,数位较短的数前面补零。然后,从最低位开始,依次进行一次排序。这样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。

基数排序的方式可以采用LSD(Least significant digital)或MSD(Most significant digital),LSD的排序方式由键值的最右边开始,而MSD则相反,由键值的最左边开始。

AAuto






第一步

io.open();//打开控制台

/*

*——————————————————-

* 基数排序

**——————————————————

*/

/*






第二步

基数排序从低位到高位进行,使得最后一次

计数排序

完成后,

数组

有序。

其原理在于对于待排序的数据,整体权重未知的情况下,

先按权重小的因子排序,然后按权重大的因子排序。

例如比较时间,先按日排序,再按月排序,最后按年排序,仅需排序三次。

但是如果先排序高位就没这么简单了。

基数排序源于老式穿孔机,排序器每次只能看到一个列,

很多教科书上的基数排序都是对数值排序,数值的大小是已知的,与老式穿孔机不同。

将数值按位拆分再排序,是无聊并自找麻烦的事。

算法的目的是找到最佳解决问题的方案,而不是把简单的事搞的更复杂。

基数排序更适合用于对时间、

字符串

等这些整体权值未知的数据进行排序。

这时候基数排序的思想才能体现出来,例如

字符串

,如果从高位(第一位)往后排就很麻烦。

而反过来,先对影响力较小,排序排重因子较小的低位(最后一位)进行排序就非常简单了。

这时候基数排序的思想就能体现出来。

又或者所有的数值都是以

字符串

形式存储,就象穿孔机一样,每次只能对一列进行排序。

这时候基数排序也适用,例如:对{“193″;”229″;”233″;”215”}进行排序

下面我们使用基数排序对

字符串

进行排序。

对每个位循环调用

计数排序

*/






第三步

//计数

排序算法

radix_sort = function( array ,maxlen){

//AAuto在

字符串


索引越界

时,会返回0,这使基数排序的实现更加简单。

//我们首先找出最大的排序长度,然后对于不足此长度的

字符串

,尾部都假定以0补齐。

//对于超出此长度的位在比较时忽略

if(!maxlen){

maxlen =0;

for(i=1;#array;1){

maxlen = math.max(maxlen,#array[i] )

}

}

//else{

//最大排序长度也可以从参数中传过来,这样就不用遍历所有

字符串

//}








第四步

//从

字符串

的最后一位开始,到第一位

for(pos=maxlen;1;-1){

//按当前位的

字节码


计数排序

var array_sorted ={};

var count = {};

for(i=0;256 ){

count[i] = 0;

}

var bytecode;

for(i=1;#array;1){

//如果pos大于

字符串

长度,AAuto会返回0,这使基数排序的实现更容易

bytecode = array[i][pos] ;

count[ bytecode ] ++; //count[n] 包含等于n的个数

}








第五步

//统计位置

for(i=1;256;1){

count[i] += count[i-1]; //count[i] 包含小于等于i的个数

}

var n;

for(i=#array;1;-1){

n = array[i][pos]

array_sorted[ count[n] ] = array[i];

count[n]–;//防止相同的元素n再次出现,将计数减一

}

array = array_sorted;

}

return array

}

io.print(“—————-“)

io.print(“基数排序( 线性时间排序 )”)

io.print(“—————-“)

array ={“AAuto is quicker and better,just try it!”;”AAuto Quicker”;”193″;”229″;”233″;”215″;”Hello Word”;”abc”;”abcd”;”xd”;”adcd”;”eddd”;”ah”;”ai”;”aj”;”ajkk”};








第六步

//排序

array = radix_sort(array )








第七步

//输出结果

for(i=1;#array;1){

io.print( array[i] )

}

execute(“pause”) //按

任意键

继续

io.close();//关闭控制台

下次会一次性讲完剩下两个



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