数据结构与算法基数排序报告讲解.pptx
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基数排序(Radix sort)
基数排序原理:
将所有待比较数值(正整数)统一为同样的数位长度,这里采取数位较短的数前面补零。
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。
基数排序的时间复杂度是 O(n),
更准确的说是O(kn),其中n是排序元素个数,k是数字位数。
一种基于分配—收集的排序算法一种稳定的排序算法
扩展:稳定的排序算法:
计数排序
插入排序
归并排序
最低位优先法:
首先是按照最低有效位数字进行排序,然后再按次低有效位,知道对所有的数字都进行排序。对于d位数来说,仅需d遍就可以将一个数组排好序
多关键字排序
最高位优先法(MSD)
最低位优先法(LSD)
Eg1.待排序数组[62,14,59,88,16]
分配10个可重复利用的桶,桶编号为0-9,以个位数数字为桶编号依次入桶,变成下边这样
|? 0? |? 0? | 62 |? 0? | 14 |? 0? | 16 |? 0? |? 88 | 59 |
|? 0? |? 1? |? 2? |? 3? |? 4 |? 5? |? 6? |? 7? |? 8? |? 9? |桶编号
将桶里的数字顺序取出来,输出结果:[62,14,16,88,59]
再次入桶,不过这次以十位数的数字为准,进入相应的桶,变成下边这样:由于前边做了个位数的排序,所以当十位数相等时,个位数字是由小到大的顺序入桶的,就是说,入完桶还是有序
|? 0? | 14,16 |? 0? |? 0? |? 0? | 59 | 62? | 0? | 88? |? 0? |
|? 0? |? 1????? |? 2? |? 3? |? 4? |? 5? |? 6? |? 7? |? 8? |? 9? |桶编号
因为没有大过100的数字,没有百位数,所以到这排序完毕,顺序取出即可
最后输出结果:[14,16,59,62,88]
基数排序过程图示:红色表示当前正被排序的数位。
Eg2.待排序数组 [329,457,657,839,436,720,355]
void RadixSort(int *list, int begin, int end, int digit)
{
int radix = 10; //基数
int i = 0, j = 0;
int * count = new int[radix]; //存放各个桶的数据存放个数
int * bucket = new int[end - begin + 1];
for (int d = 1; d = digit; d++)
{
for ( i = 0; i radix; i++)
count[i] = 0; //置空各个桶的统计数据
for (i = begin; i = end; i++)
{
j = getDigit(list[i], d);
count[j]++;
}
基数排序算法的具体实现
for (i = 1; i radix; i++)
count[i] = count[i] + count[i - 1]; //count[i]表示第i个桶的右边界索引
//将数据依次装入桶中,保证数据的稳定性,此步即为基数排序的分配
for (i = end; i = begin; i--)
{
j = getDigit(list[i], d);
bucket[count[j] - 1] = list[i];
count[j]--;
}
//基数排序的收集
//把桶中的数据再倒出来
for (i = begin, j = 0; i = end; i++, j++)
list[i] = bucket[j];
}
}
其中
//此函数的目的是取得数据每个位上的数值
//i为待取的数据
int getDigit(int i, int d) //d的值为1、2、3...,表示要求取的相应位的值,1表示求取个位,
{ //2表示十分位,类推
int val;
while (d--)
{
val = i % 10;
i /= 10;
}
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