【C/C++ 06】基数排序-编程知识

【C/C++ 06】基数排序

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 $O(K*n)$ ，K为数据最大位数，也可表示为 $O(n)$ 。

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：