基数排序是桶排序的一种,算法思路为:
- 利用队列进行数据收发
- 创建一个队列数组,数组大小为10,每个元素都是一个队列,存储取模为1~9的数
- 从低位到高位进行数据收发,完成排序
- 适用于数据位不高的情况(若不知道数据集的最大位数,则只能往大了猜,降低效率)
基数排序是不稳定排序算法,时间复杂度为,K为数据最大位数,也可表示为。
虽然基数排序有着非常优秀的效率,甚至比快排还快,但是由于算法受限于数据的位数,因此并不常见。
代码示例,假设测试数据数组元素最大位数为3:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
// 数据最大位数
#define K 3
// 取模的类别数(桶数、基数)
#define RADIX 10
// 桶
queue<int> _q[RADIX];
// 获取val值对应桶的位置,即哈希映射
int GetPos(int a, int k)
{
int pos = a % RADIX;
while (k--)
{
a /= RADIX;
pos = a % RADIX;
}
return pos;
}
// 分发数据,将数组数据按模分发到哈希桶上
void Distribute(int* arr, int left, int right, int k)
{
for (int i = left; i < right; ++i)
{
int pos = GetPos(arr[i], k);
_q[pos].push(arr[i]);
}
}
// 收集数据,根据队列的特性从哈希桶上收集数据,存入数组
void Collect(int* arr)
{
int pos = 0;
for (int i = 0; i < RADIX; ++i)
{
while (!_q[i].empty())
{
arr[pos++] = _q[i].front();
_q[i].pop();
}
}
}
void RadixSort(int* arr, int n)
{
int k = 0;
while (k < K)
{
Distribute(arr, 0, n, k++);
Collect(arr);
}
}
/*----------测试模块---------- */
// 打印数组
void PrintArr(int* arr, int n)
{
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
printf("%4d", arr[i]);
}
cout << endl;
}
void TestRadixSort()
{
cout << "基数排序:";
int arr[20] = {
112, 23, 5, 17, 129, 0, 211, 4, 61, 8,
511, 51, 25, 10, 210, 111, 3, 5, 18, 6
};
RadixSort(arr, 20);
PrintArr(arr, 20);
}
int main()
{
TestRadixSort();
return 0;
}
运行结果: