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计数排序(counting-sort)
计数排序是一种稳定的排序算法,它不是比较排序。计数排序是有条件限制的:排序的数必须是n个0到k的数,所以计数排序不适合给字母排序。计数排序时间复杂度:O(n+k),空间复杂度:O(k),当k=n时,时间复杂度可以达到O(n)。
计数排序思想:给定一个符合规定的无序数组,先求出这个数组中最大的数,然后开辟一个辅助数组,将无序数组中的数对应到辅助数组中,并计算出每个数出现的次数。再继续从辅助数组中得出到了每个位置,需要排序的数组中的数出现了几次,然后对应的将无序的数组赋值给另一个数组。
排序过程:
A:2 5 3 0 2 3 0 3 c:2 0 2 3 0 1
位置:0 1 2 3 4 5 6 7 位置:0 1 2 3 4 5
c:2 2 4 7 7 8
位置:0 1 2 3 4 5
b: 3 c:2 2 4 6 7 8
位置:0 1 2 3 4 5 6 7 位置:0 1 2 3 4 5
b: 0 3 c:1 2 4 6 7 8
位置:0 1 2 3 4 5 6 7 位置:0 1 2 3 4 5
b: 0 3 3 c:1 2 4 5 7 8
位置:0 1 2 3 4 5 6 7 位置:0 1 2 3 4 5
b:0 0 2 2 3 3 3 5
位置:0 1 2 3 4 5 6 7
示例代码:
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>void CountingSort(int arrayA[], int arrayB[], int n) //进行计数排序{ int max = 0; for(int i = 0; i<n; i++) //找出数组中最大的数 { if(arrayA[i]>max) max = arrayA[i]; } int * arrayC = (int *)malloc(sizeof(int)*(max+1)); //开辟一个数组空间,用来存储各个数出现的次数 memset(arrayC, 0, sizeof(int)*(max+1)); //将开辟的数组进行初始化为0 for(int i = 0; i<n; i++) //计算各个数出现的次数 arrayC[arrayA[i]]++; for(int i = 1; i<=max; i++) //进行次数的累加,以知道到了那个数,出现了几个要排序的数 arrayC[i] += arrayC[i-1]; for(int i = n-1; i>=0; i--) //从高位到低位排序,保证了稳定性 { arrayB[arrayC[arrayA[i]]-1] = arrayA[i]; arrayC[arrayA[i]]--; } free(arrayC); //释放内存}int main(){ int n; int arrayA[100], arrayB[100]; printf("请输入要排序数组的大小:"); scanf("%d", &n); printf("请输入数组中各个数:" ); for(int i = 0; i<n; i++) scanf("%d", &arrayA[i]); CountingSort(arrayA, arrayB, n); for(int i = 0; i<n; i++) printf("%d ", arrayB[i]);}