算法:基数排序

2023-09-26 12:11:06 浏览数 (1)

1. 什么是基数排序?

基数排序(Radix Sort)是一种非比较整数排序算法,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。

2. 基数排序的工作原理
2.1 按位排序

从最低有效位(或最高有效位)开始,根据每一位的数字将整数分配到相应的桶中。

2.2 收集整数

按照桶的顺序(0至9)收集桶中的整数。

2.3 重复过程

对整数的每一位重复上述过程。

3. 基数排序的代码实现
代码语言:javascript复制


func radixSort(arr []int) []int {
    max := getMax(arr)
    for exp := 1; max/exp > 0; exp *= 10 {
        countingSortByDigit(arr, exp)
    }
    return arr
}

func getMax(arr []int) int {
    max := arr[0]
    for _, value := range arr {
        if value > max {
            max = value
        }
    }
    return max
}

func countingSortByDigit(arr []int, exp int) {
    n := len(arr)
    output := make([]int, n)
    count := make([]int, 10)

    for i := 0; i < n; i   {
        index := (arr[i] / exp) % 10
        count[index]  
    }

    for i := 1; i < 10; i   {
        count[i]  = count[i-1]
    }

    for i := n - 1; i >= 0; i-- {
        index := (arr[i] / exp) % 10
        output[count[index]-1] = arr[i]
        count[index]--
    }

    for i := 0; i < n; i   {
        arr[i] = output[i]
    }
}

4. 基数排序的性能
  • 时间复杂度:O(nk),其中n是输入元素的数量,k是数字的最大位数。
  • 空间复杂度:O(n k)。
5. 基数排序的优缺点
  • 优点:对于数字位数不是非常大的序列,基数排序非常高效。
  • 缺点:只适用于整数排序,且与数字的位数有关。

总结

基数排序是一种非常特殊的排序算法,它通过多次的按位排序和收集来实现整体的排序。这种方法在处理整数序列时特别有效,特别是当整数的范围相对集中时。

掌握基数排序的原理和代码实现,可以帮助我们理解如何通过非比较的方式对整数进行排序,这在某些特定场景下可能非常有用。

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