数据结构与算法——十个排序算法之十 · 基数排序

基数排序是一种非比较型整数排序算法，其原理是将整数按位数切割成不同的数字，然后按每个位数分别比较。由于整数也可以表达字符串（比如名字或日期）和特定格式的浮点数，所以基数排序也不是只能使用于整数。

1. 基数排序 vs 计数排序 vs 桶排序

这三种排序算法都利用了桶的概念，但对桶的使用方法上有明显差异：

• 基数排序：根据键值的每位数字来分配桶；
• 计数排序：每个桶只存储单一键值；
• 桶排序：每个桶存储一定范围的数值；

 

2.LSD 基数排序动图演示 （来源 runoob.com）

 

 

 

3. 代码实现

int maxbit(int data[], int n) //辅助函数，求数据的最大位数
{
    int maxData = data[0];              ///< 最大数
    
    /// 先求出最大数，再求其位数，这样有原先依次每个数判断其位数，稍微优化点。
    for (int i = 1; i < n; ++i)
    {
        if (maxData < data[i])
            maxData = data[i];
    }
    
    int d = 1;
    int p = 10;
    
    while (maxData >= p)
    {
        //p *= 10; // Maybe overflow
        maxData /= 10;
        ++d;
    }
    
    return d;
/*    int d = 1; //保存最大的位数
    int p = 10;
    for(int i = 0; i < n; ++i)
    {
        while(data[i] >= p)
        {
            p *= 10;
            ++d;
        }
    }
    return d;*/
}

void radixsort(int data[], int n)                    //基数排序
{
    int d = maxbit(data, n);
    int *tmp = new int[n];
    int *count = new int[10];                        //计数器
    int i, j, k;
    int radix = 1;
    
    for(i = 1; i <= d; i++)                            //进行d次排序
    {
        for(j = 0; j < 10; j++)
            count[j] = 0; //每次分配前清空计数器
        
        for(j = 0; j < n; j++)
        {
            k = (data[j] / radix) % 10;             //统计每个桶中的记录数
            count[k]++;
        }
        
        for(j = 1; j < 10; j++)
            count[j] = count[j - 1] + count[j];        //将tmp中的位置依次分配给每个桶
        
        for(j = n - 1; j >= 0; j--)                 //将所有桶中记录依次收集到tmp中
        {
            k = (data[j] / radix) % 10;
            tmp[count[k] - 1] = data[j];
            count[k]--;
        }
        
        for(j = 0; j < n; j++)                         //将临时数组的内容复制到data中
            data[j] = tmp[j];
            
        radix = radix * 10;
    }
    
    delete []tmp;
    delete []count;
}

 

 

 

 

 

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