C/C++ 计数排序

简介: 计数排序是一种非基于比较的排序算法,该算法于1954年由提出。找出待排序的数组中最大和最小的元素统计数组中每个值为i的元素出现的次数,存入数组C的第i项对所有的计数累加(从C中的第一个元素开始,每一项和前一项相加)反向填充目标数组:将每个元素i放在新数组的第C[i]项,每放一个元素就将C[i]减去1它的优势在于在对一定范围内的整数排序时,它的复杂度为Ο(n + k)(其中k是整数的范围),快于任何比较排序算法。当然这是一种牺牲空间换取时间的做法,而且当O(k)>......
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🥭本文内容:C/C++ 计数排序

1.什么是计数排序

计数排序(Counting Sort)是一种非基于比较的排序算法,该算法于1954年由 Harold H. Seward 提出。

计数排序的步骤如下:

  1. 找出待排序的数组中最大和最小的元素
  2. 统计数组中每个值为i的元素出现的次数,存入数组C的第i
  3. 对所有的计数累加(从C中的第一个元素开始,每一项和前一项相加)
  4. 反向填充目标数组:将每个元素i放在新数组的第C[i]项,每放一个元素就将C[i]减去1

它的优势在于在对一定范围内的整数排序时,它的复杂度为Ο(n + k)(其中k是整数的范围),快于任何比较排序算法。

当然这是一种牺牲空间换取时间的做法,而且当O(k)>O(n * log(n))的时候其效率反而不如基于比较的排序(基于比较的排序的时间复杂度在理论上的下限是O(n * log(n)), 如归并排序,堆排序)

(来自百度百科:https://baike.baidu.com/item/%E8%AE%A1%E6%95%B0%E6%8E%92%E5%BA%8F/8518144)


2.动图演示

计数排序

(来自菜鸟教程: https://www.runoob.com/w3cnote/counting-sort.html)

3.C/C++代码实现

#include <stdlib.h>

void countingSort(int *ini_arr, int *sorted_arr, int n, int maxValue)
{
    int *count_arr = (int *)malloc(sizeof(int) * maxValue);
    int i, j, k;
    for (k = 0; k <= maxValue; k++)
        count_arr[k] = 0;
    for (i = 0; i < n; i++)
        count_arr[ini_arr[i]]++;
    for (k = 1; k <= maxValue; k++)
        count_arr[k] += count_arr[k - 1];
    for (j = n; j > 0; j--)
        sorted_arr[--count_arr[ini_arr[j - 1]]] = ini_arr[j - 1];
    free(count_arr);
}
时间复杂度:O(n + k)
空间复杂度:O(k)
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