C#计数排序算法

2023-10-19 18:19:30 浏览数 (2)

前言

计数排序是一种非比较性的排序算法,适用于排序一定范围内的整数。它的基本思想是通过统计每个元素的出现次数,然后根据元素的大小依次输出排序结果。

实现原理

  1. 首先找出待排序数组中的最大值max和最小值min。
  2. 创建一个长度为max-min 1的数组count,用于统计每个元素出现的次数。
  3. 遍历待排序数组,将每个元素的出现次数记录在count数组中。
  4. 根据count数组和min值,得到每个元素在排序结果中的起始位置。
  5. 创建一个与待排序数组长度相同的临时数组temp,用于存储排序结果。
  6. 再次遍历待排序数组,根据count数组和min值确定每个元素在temp数组中的位置,并将其放入。
  7. 将temp数组中的元素复制回待排序数组,排序完成。

代码实现

代码语言:javascript复制
        public static void CountingSort(int[] array)
        {
            int arrayLength = array.Length;
            if (arrayLength <= 1) return;

            int min = array[0];
            int max = array[0];

            //找出最大值和最小值
            for (int i = 1; i < arrayLength; i  )
            {
                if (array[i] < min) min = array[i];
                if (array[i] > max) max = array[i];
            }

            //统计每个元素出现的次数
            int[] count = new int[max - min   1];

            //统计每个元素出现的次数
            for (int i = 0; i < arrayLength; i  )
            {
                count[array[i] - min]  ;
            }

            //根据count数组和min值确定每个元素的起始位置
            for (int i = 1; i < count.Length; i  )
            {
                count[i]  = count[i - 1];
            }

            //存储排序结果
            int[] temp = new int[arrayLength];

            //根据count数组和min值确定每个元素在temp数组中的位置
            for (int i = arrayLength - 1; i >= 0; i--)
            {
                int index = count[array[i] - min] - 1;
                temp[index] = array[i];
                count[array[i] - min]--;
            }

            //将排序结果复制回原数组
            for (int i = 0; i < arrayLength; i  )
            {
                array[i] = temp[i];
            }
        }

        public static void CountingSortRun()
        {
            int[] array = { 19, 27, 46, 48, 50, 2, 4, 44, 47, 36, 38, 15, 26, 5, 3, 99, 888, 0, -1 };
            Console.WriteLine("排序前数组:"   string.Join(", ", array));

            CountingSort(array);

            Console.WriteLine("排序后数组:"   string.Join(", ", array));
        }

运行结果

总结

计数排序的时间复杂度为O(n k),其中n为待排序数组的长度,k为最大值和最小值之差。计数排序的优势在于对范围较小的整数排序时,速度较快且稳定,但受限于需要统计每个元素的出现次数,不适用于范围过大或包含负数的情况。

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