20121017 algorithm——基数排序

本文介绍了基数排序的基本原理,包括其相对于计数排序的优势、适用场景及关键步骤,并通过示例代码展示了如何实现这一算法。

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总结:
      1.在测试数据的时候从小的数据开始计算。这样容易发现问题。
      2.用GDB 调试的时候,快速找到段错误的方法:
           start ---->  r ----->  bt
      3.实现规模比较大的函数方法:将大函数写成无数个小函数,不断的小。这样便于调试。思路也比较清晰。
      4. 一定要初始化重要的空间或者变量。
   
基数排序:
       1.相比于计数排序的优点在于,减少了辅助空间的开辟。
       2.LSD(least significant digital)  适用于位数小的序列
         MSD(most significant digital)  适用于位数大的序列
       3.思想:
        首先按照最低有效位数字进行排序。解决卡片排序问题。这样把各堆卡片收集成一叠。其中0号盒子中的在1号盒子中的前面,后者又在2号盒子中的前面,等等。然后,对整个一叠卡片按次低有效位排序,并把结果同样的合并起来。重复这个过程,直到对所有的d位数字都进行了排序。
       4.这个算法的关键点就是按位排序要稳定。
       5.伪代码:
RADIX-SORT(A, d)
for  i  <---- 1 to d
     do use a stable sort to sort array A on digit i

程序代码:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define N 51


void ran(int *a)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < N; i++) {
        *(a + i) = rand() % 1000;
    }
}

void pri(int *a)
{
    int i = 0;
    printf("_______________________\n");
    for (i = 0; i < N; i++) {
        printf("%5d\n", *(a + i));
    }
    printf("_______________________\n");
}

void cop(int *b, int *a)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < N; i++) {
        *(b + i) = *(a + i);
    }
}

int pow_(int a, int b)
{
    int i = 0;
    int num = 1;
    for (i = 1; i <= b; i++) {
        num *= a;
    }
    return num;
}

/* 求数据的最大位数 */

int maxbit(int a)
{
    int i = 1;
    int p = 10;
    while (a >= p) {
        p *= 10;   
        i++;   
    }
    return i;
}

int max(int *a)
{
    int i = 0;
    int max = *a;
    for (i = 1; i < N; i++) {
        if (*(a + i) > max) max = *(a + i);
    }

    return max;
}

/* use  计数排序保证稳定 */

void count_sort(int *a, int bit)
{
       
    int k = 10, i;   
    int *c = (int *)malloc(sizeof(int) * 10);   
    int *b = (int *)malloc(sizeof(int) * N);   
    memset(c, 0, sizeof(int) * 10);  //一定要初始化
    memset(b, 0, sizeof(int) * N);

    int mod = pow_(10, bit - 1);
    for (i = 0; i < N; i++) {
        *(c + (*(a + i) / mod % 10)) += 1 ;
    }

    for (i = 1; i < 10; i++) {
        *(c + i) += *(c + i - 1);
    }


    for (i = N -1; i >= 0; i--) {
        *(b + *(c + (*(a + i) / mod % 10)) - 1) = *(a + i);
        *(c + (*(a + i) / mod %10)) -= 1;
    }

    cop(a, b);
    free(c);
    free(b);
}

void radix_sort(int *a, int d)
{
    int i = 1;
    for (i = 1; i <= d; i++) {
        count_sort(a, i);
    }
}

int main()
{
    int a[N];
    int maxbitn;
    ran(a);
    maxbitn = maxbit(max(a));
    radix_sort(a, maxbitn);
    pri(a);
    return 0;
}




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