排序算法——计数排序(非比较排序)

简介: ​哈喽大家好,我是保护小周ღ,本期为大家带来的是排序算法中的计数排序,非常的有意思,值得学习而且计数排序是非交换排序,分享所有源代码,粘贴即可运行,保姆级讲述,包您一看就会,快来试试吧~​

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哈喽大家好,我是保护小周ღ,本期为大家带来的是排序算法中的计数排序,非常的有意思,值得学习而且计数排序是非交换排序分享所有源代码,粘贴即可运行,保姆级讲述包您一看就会,快来试试吧~

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目录

一、计数排序

1.1 算法思想

1.2 程序设计

1.3 程序实现

1.4 计数排序总结


一、计数排序

计数排序是一个非基于比较的排序算法,该算法于1954年由 Harold H. Seward 提出。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。[1] 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)                                                                                                                    

                                                                                                                                    ——百度百科


1.1 算法思想:

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其实会发现一个主要问题,那么就是tmp数组(使用动态开辟)到底应该开辟多大的空间,怎么计算。

假设我们有组数据,100  101   102   101  109  105    105;

我们应该开辟多大的空间,因为最大值是109,从0开始需要开辟110个空间吗?那太浪费了。

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所以我们只需要最大值-最小值+1的空间,max=109,min=100 , max-min+1=10;使用相对映射的位置。

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1.2 程序设计

第一步

我们自定义一个函数CountSort();将计数排序的功能实现一下,参数有数组a的地址(我们用指针接收,数组名其实就是地址),另一个参数是:计算数组a里有多少个元素,标准操作为:

sizeof ( a ) / sizeof ( a[ 0 ] );

第二步

我们要在函数内部计算数组a里元素的最大值和最小值(遍历),然后求出数据的范围 range=max - min +1;

第三步

定义动态开辟的数组tmp,因为我已经得到数据有多少,我们就可以开辟了。

但是我们又想要将tmp数组里的值初始化为0;

博主的方式是直接使用calloc();开辟,calloc() 与 malloc() 函数是一样的功能,只是 calloc() 的函数参数表达方式略有不同,其次是它会将动态开辟的空间值初始化为0;

还有一种方法是使用 memset()函数,menset(tmp,  0 , sizeof( int ) * range );这几个参数应该能理解吧?

只要是动态开辟的空间,我们用完之后一定要随手将它释放掉,就像打括号 { } 一样,可以先写着,避免遗忘。将free(tmp);放到代码最后即可。

第四步

统计数组a里的每个元素出现的次数,然后映射至tmp数组。(使用相对映射);

第五步

将tmp数组里不为0的元素的下标+min反赋给数组a,遍历结束,排序完成。


1.3 程序实现:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include<stdio.h>#include<stdlib.h>voidCountSort(int*a, intn)
{
intmax=a[0];
intmin=a[0];
for (inti=0; i<n; ++i)//遍历找打最大值和最小值    {
if (a[i] >max)
        {
max=a[i];
        }
if (a[i] <min)
        {
min=a[i];
        }
    }
intrange=max-min+1;//计算范围int*tmp= (int*)calloc(range, sizeof(int));//动态开辟if (tmp==NULL)//如果空间申请失败,报个错,并中止程序    {
perror("calloc");
return;
    }
for (inti=0; i<n; ++i)//统计数组a每个元素出现的次数    {
tmp[a[i] -min]++;
    }
intj=0;
for (inti=0;i<range;++i)//    {
while (tmp[i])//判断tmp数组该元素是否有计数。        {
a[j++] =i+min;//如果有就把该元素的下标值反映射至数组atmp[i]--;
        }
    }
//动态开辟的空间,主动释放free(tmp);
tmp=NULL;
}
//打印voidPrint(int*a,intn)
{
for (inti=0;i<n;++i)
    {
printf("%d ",a[i]);
    }
}
intmain()
{
inta[] = {-1,1,2,9,8,8,1,3,4,3,4,5};
CountSort(a, sizeof(a) /sizeof(a[0]));//计数排序Print(a, sizeof(a) /sizeof(a[0]));//打印return0;
}

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1.4 计数排序总结

计数排序:思想很巧妙,适用范围具有局限性(整型数据)

时间复杂度:O(N+range);非常块,但是数据范围很大的就差些,说明它适用于范围集中一组整型数据排序。

空间复杂度:O(range);


至此计数排序的算法思想博主已经分享完了,相信大家对这个逻辑有了一定的理解,大家可以自己动手敲敲代码,感受一下。

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本期收录于博主的专栏——排序算法,适用于编程初学者,感兴趣的朋友们可以订阅,查看其它“常见排序”。 排序算法_保护小周ღ的博客-CSDN博客

感谢每一个观看本篇文章的朋友,更多精彩敬请期待:保护小周ღ  *★,°*:.☆( ̄▽ ̄)/$:*.°★*  

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