基数排序

原理概念

基数排序也成为桶排序

数据处理步骤

• 找出最长的数字，确定要处理的桶排序的次数（最长的数字代表要处理的次数）
• 依次由个位开始，把相应位数上的数字放入相应的序号的桶里面，完成后再按照桶的序号，依次取出桶里面的数据，放回原始的数组中。
• 当处理完所有的位数，最终得到有序的序列

时间空间复杂度

排序算法	平均时间复杂度	最好时间复杂度	最坏时间复杂度	空间复杂度	稳定性
基数排序	O(nd)	O(nd)	O(nd)	O(n)	稳定

d为数据的最大的位数。

代码

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

void RadixSort(int arr[], int size) {
  int maxData = arr[0];  // 获取数组中的最大值
  for (int i = 0; i < size; i++) {
    if (maxData < abs(arr[i])) {
      maxData = abs(arr[i]);
    }
  }

  int len = to_string(maxData).size();  // 获取最大数字的长度

  vector<vector<int>> vecs;   // 模拟桶

  int mod = 10;
  int dev = 1;


  for (int i = 0; i < len; mod *= 10, dev *= 10, i++) {
    vecs.resize(20);  // 初始化桶为20, 为了能处理负数。0-9号桶放负数，10-19号桶放正数

    for (int j = 0; j < size; j++) {
      // 得到当前元素第i个位置的数字
      int index = arr[j] % mod / dev + 10;  // 防止负数，加了10
      vecs[index].push_back(arr[j]);  // 将数字放到对应的桶中去
    }

    // 依次遍历所有的桶，把元素拷贝回原始的数组当中
    int idx = 0;
    for (auto vec: vecs) {
      for (int v: vec) {
        arr[idx++] = v;
      }
    }

    vecs.clear(); // 进行下一轮之前清空vector
  }
}

int main() {

  int arr[10];
  srand(time(nullptr));

  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    arr[i] = rand() % 100 + 1;
  }

  arr[6] = -89;  // 负数
  arr[2] = -34;

  for (int v : arr) {
    cout << v << " ";
  }

  cout << endl;

  RadixSort(arr, 10);

  for (int v : arr) {
    cout << v << " ";
  }

  cout << endl;

  return 0;
}

测试

➜  build git:(radix) ✗ ./RadixSort    
52 17 -34 42 55 13 -89 63 56 52 
-89 -34 13 17 42 52 52 55 56 63