计数排序

1.大体思路
计数排序（Counting sort）是一种稳定的线性时间排序算法。计数排序使用一个额外的数组 C ，其中第i个元素是待排序数组 A中值等于 i的元素的个数。然后根据数组 C 来将 A中的元素排到正确的位置。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O (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，属于稳定排序。

算法步骤如下：

2.代码

#include <iostream>
#include <ctime>
using namespace std;

void InitArr(int *nArr, int nLen) {     //初始化数组
    srand(time(NULL));
    for(int i = 0; i < nLen; ++i) {
        nArr[i] = rand() % 10;
        //nArr[i] = i;
    }
}

void PrintArr(int *nArr, int nLen) {
    for(int i = 0; i < nLen; ++i) {
        cout << nArr[i] << " ";
    }
    cout << endl;
}

void Swape(int *p1, int *p2) {
    int nTmp = *p1;
    *p1 = *p2;
    *p2 = nTmp;
}

void RandomSort(int *nArr, int nLen) {
    srand(time(NULL));
    for(int i = 0; i < nLen; ++i) {
        int nIndex = rand() % nLen;
        Swape(&nArr[i], &nArr[nIndex]);
        //Sleep(2000);                       //等待2s，更新随机种子
    }
}

void CountSort(int *nArr, int *copyArr, int nLen, int maxLimit) {
    int N[maxLimit];
    for(int i = 0; i < maxLimit; ++i) {  //创建全为0的计数数组
        N[i] = 0;
    }
    for(int i = 0; i < nLen; ++i) {   //统计每个数出现的次数
        ++N[nArr[i]];
    }
    cout << "count array:" << endl;
    PrintArr(N, maxLimit);  //输出计数数组

    for(int i = 1; i < maxLimit; ++i) { //阶梯相加，得到下标的临界值
        N[i] += N[i - 1];
    }
    cout << "continue add array:" << endl;
    PrintArr(N, maxLimit);

    for(int i = nLen - 1; i >= 0; --i) { //从后往前循环，保证了计数算法的稳定性！！
        copyArr[N[nArr[i]] - 1] = nArr[i];
        --N[nArr[i]];
    }
}

int main() {
    int Len = 20;
    int Arr[Len];
    int Out[Len];
    InitArr(Arr, Len);
    cout << "InitArr:" << endl;
    PrintArr(Arr, Len);
    RandomSort(Arr, Len);
    cout << "RandomSort:" << endl;
    PrintArr(Arr, Len);
    cout << endl;
    CountSort(Arr, Out, Len, 10);

    cout << "CountSort:" << endl;
    PrintArr(Out, Len);

    return 0;
}

3.运行结果