基数排序
一、基数排序是一种非比较型整数排序算法,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。
其实现原理:将所有待比较数值(正整数)统一为同样的数位长度,数位较短的数前面补零。然后,从最低位开始,依次进行一次排序。这样从最低位排序一直到最高位排序完成以后, 数列就变成一个有序序列。
二、具体操作:此排序的真正实现是通过队列的装置,先进先出的原理,通过把个位,十位,百位,等其他进制也一样,放到不同的队列中(俗称桶)再按照先进先出的原理得到新的序列,在通过百位将其重新入桶回收等操作有获取新的序列,按此以来得到最终的序列便是排序好的序列。
三、基数排序不同于其他排序,一般我们见到的排序都是通过比较得到的,快排,归并都不例外,这个排序对于整数有特别好的效率而且也是一种稳定的排序。对于基数排序算法中要m次的n个节点来存放临时元素所以给予链式队列的基数排序,其算法复杂度为O(n)。对于顺序队列和链式队列基数排序算法的时间复杂度相同也为O(2mn)。
接下来我们以十进制:
500,342,45,666,006,841,429,134,78,264为例:
第一次:
| 0 |
500 |
|
|
| 1 |
841 |
|
|
| 2 |
342 |
|
|
| 3 |
|
|
|
| 4 |
134 |
264 |
|
| 5 |
45 |
|
|
| 6 |
666 |
006 |
|
| 7 |
|
|
|
| 8 |
78 |
|
|
| 9 |
429 |
|
|
得到:500 841 342 134 264 45 666 006 78 429
第二次:
| 0 |
500 |
006 |
| 1 |
|
|
| 2 |
429 |
|
| 3 |
134 |
|
| 4 |
841 |
342 45 |
| 5 |
|
|
| 6 |
264 |
666 |
| 7 |
78 |
|
| 8 |
|
|
| 9 |
|
|
得到: 500 006 429 134 841 342 45 264 666 78
第三次:
| 0 |
006 |
45 78 |
| 1 |
134 |
|
| 2 |
264 |
|
| 3 |
342 |
|
| 4 |
429 |
|
| 5 |
500 |
|
| 6 |
666 |
|
| 7 |
|
|
| 8 |
841 |
|
| 9 |
|
|
得到:006 45 78 134 264 342 429 500 666 841
这就得到了排序。
排序段代码:
/**
*基数排序的操作方法实现Radix_sort()
*SNode *S 用来接收tub的地址
*@param int a[] 表示接受要排序的数组
*@param int length 表示该要排序的数组的长度
*@param int d 表示进制,这里假设是十进制
*@param int m 表示的是要比较的数的最大的位数
*@return 无
*/
void Radix_sort(DataType a[],int length ,int d,int m){
int power = 1,k;
//用来计算装桶的次数
int count= 1;
//把d个队列定义成动态数组
Queue *tub ;
tub = (Queue *)malloc(sizeof(Queue)*d);
//对每一个队列进行初始化
cout<<"_____________________________________________"<
>>>>第"<
插入段代码:
/**
*队列的插入,即桶的数据的装桶操作
*@param Queue *Q用来接收传进来的地址
*@param int num 表示要入桶的数
*return Queue *
*/
Queue *QueueAppend(Queue *Q,int num){
/**
*这里我们首先得为rear ,front申请空间并初始化
*
*/
/* Queue *Q;
*判断有无空间可申请,并是否申请成功
*if(Q != NULL){
* free(Q);
* Q =NULL;
*}
*Q = (Queue *)malloc(sizeof(Queue));
*if(Q !=NULL){
* cout<<"Q-头节点和尾节点申请空间成功!"<
rear = NULL; *Q->front = NULL; */ /** *这里判断R是否为空并释放空间 *然后对其申请空间按 */ SNode *p =NULL; if(p != NULL){ free(p); p =NULL; } p = (SNode *)malloc(sizeof(SNode)); if(p !=NULL){ cout<<"申请空间成功!"<
data = num;//这里得放其位数如个位,十位,百位 p->next = NULL;//到此已经成功的创建了一个新的节点 /** *将新的节点插入队列的末尾 * */ if(Q->rear != NULL){ Q->rear->next = p; Q->rear = p; } if(Q->front == NULL){ Q->rear = p; Q->front = p; } cout<<"装桶成功!"<
回收段代码:
/**
*链式队列中的元素的删除
*@param Queue *q 用来接收要回收的元素的地址
*@param DataType *d 用来存储储存收回的元素
*@return int
*/
int QueueDelete(Queue *q,DataType *d){
SNode *p;
/**
*判断内存中是否有数据,有就输出,没有返回0
*
*/
if(q->front == NULL){
cout<<"此时队列中无元素出列!"<
front->data;
p = q->front;
q->front= q->front->next;
}
if(q->front == NULL){
q->rear = NULL;
}
free(p);//释放节点内存空间
return 1;
}
全部代码:
/**
*基数排序原理就是利用桶也就是队列来排序的
*@author 菜鸟
*@version 2014.6.15
*/
#include
#include <
windows.h>
#include
#define MaxSize 100 using namespace std; typedef int DataType; //定义节点用来做链式队列 typedef struct Node{ DataType data; struct Node *next; }SNode; //定义一个结构体将队列的头尾指针放在一起 typedef struct{ SNode *rear; SNode *front; }Queue; //初始化头节点与尾节点 void QueueInitiate(Queue *q){ q->rear = NULL; q->front = NULL; cout<<"成功初始化!"<
rear = NULL; *Q->front = NULL; */ /** *这里判断R是否为空并释放空间 *然后对其申请空间按 */ SNode *p =NULL; if(p != NULL){ free(p); p =NULL; } p = (SNode *)malloc(sizeof(SNode)); if(p !=NULL){ cout<<"申请空间成功!"<
data = num;//这里得放其位数如个位,十位,百位 p->next = NULL;//到此已经成功的创建了一个新的节点 /** *将新的节点插入队列的末尾 * */ if(Q->rear != NULL){ Q->rear->next = p; Q->rear = p; } if(Q->front == NULL){ Q->rear = p; Q->front = p; } cout<<"装桶成功!"<
front == NULL){ cout<<"此时队列中无元素出列!"<
front->data; p = q->front; q->front= q->front->next; } if(q->front == NULL){ q->rear = NULL;