详解计数排序算法及C语言程序中的实现
关于计数排序算法
当输入的元素是n个0到k之间的整数时,它的运行时间是Θ(n+k)。计数排序不是比较排序,排序的速度快于任何比较排序算法。
由于用来计数的数组C的长度取决于待排序数组中数据的范围(等于待排序数组的最大值与最小值的差加上1),这使得计数排序对于数据范围很大的数组,需要大量内存。计数排序是用来排序0到100之间的数字的最好的算法,但是它不适合按字母顺序排序人名。但是,计数排序可以用在基数排序中的算法来排序数据范围很大的数组。
算法的步骤如下:
- 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
代码示例:
#include<iostream> #include<cstdio> #include<cstdlib> #include<cmath> #include<cstring> usingnamespacestd; voidCountingSort(int*A,int*B,int*Order,intN,intK) { int*C=newint[K+1]; inti; memset(C,0,sizeof(int)*(K+1)); for(i=1;i<=N;i++)//把A中的每个元素分配 C[A[i]]++; for(i=2;i<=K;i++)//统计不大于i的元素的个数 C[i]+=C[i-1]; for(i=N;i>=1;i--) { B[C[A[i]]]=A[i];//按照统计的位置,将值输出到B中,将顺序输出到Order中 Order[C[A[i]]]=i; C[A[i]]--; } } intmain() { int*A,*B,*Order,N=15,K=10,i; A=newint[N+1]; B=newint[N+1]; Order=newint[N+1]; for(i=1;i<=N;i++) A[i]=rand()%K+1;//生成1..K的随机数 printf("BeforeCS:\n"); for(i=1;i<=N;i++) printf("%d",A[i]); CountingSort(A,B,Order,N,K); printf("\nAfterCS:\n"); for(i=1;i<=N;i++) printf("%d",B[i]); printf("\nOrder:\n"); for(i=1;i<=N;i++) printf("%d",Order[i]); return0; }