计数排序-Counting Sort

最新推荐文章于 2025-01-01 09:30:00 发布

原创最新推荐文章于 2025-01-01 09:30:00 发布 · 317 阅读

3 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#算法

算法专栏收录该内容

14 篇文章

订阅专栏

本文介绍了一种不依赖于元素比较的排序算法——计数排序。文章详细解释了计数排序的工作原理，包括如何使用额外数组记录元素出现次数及排序过程，并提供了具体的实现代码。最后分析了计数排序的时间复杂度和稳定性。

计数排序是一种不需要进行元素比较的算法，它是通过数组中元素出现的次数来确定其如何排列的。

以待排数组arr[] = {3,1,3,4,3,5,4,2}为例，对其计数排序的思路是这样的：

它需要创建两个临时空间，我们以tmp和count来表示，其中tmp临时存放已排好的数据。
count这个数组我们需要用两次，第一次存放待排数组arr各元素出现的次数，count[i]中存元素ｉ出现的次数；第二次count[i]中存放小于等于ｉ的元素的个数，其值可以用第一次存放的count[i] + count[i-1]得出。当然了，count里面的值最终是第二次的值。count的大小由待排数组的最大元素的值决定的。
然后开始从后往前依次取出待排数组arr中的元素，按照其在count中对应的值在临时数组tmp中对号入座 ,入座后该元素在count中的值应该减１,这样能保证arr中相同元素下一次进入tmp中能放在其前一个位置。

后面依次存放 ,直到遍历完arr中的元素。
将tmp中的元素拷到arr中。

代码实现如下：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>

//参数分别为待排数组,待排数组的元素个数,和最大元素加１,失败返回0,成功返回1
int ctsort(int* arr,int sz,int k)
{
    int *tmp = NULL;
    int *count = NULL;
    int i;

    if(!(tmp=(int*)malloc(sz*sizeof(int)))) return 0;   
    if(!(count = (int*)malloc(k*sizeof(int)))) return 0;

    for(i=0; i<k; i++)//将count各元素初始化为0
        count[i] = 0;

    for(i=0; i<sz; i++)//统计出各元素出现的次数并将其存放在count中
        count[arr[i]] = count[arr[i]] + 1;

    for(i=1; i<k; i++)//将小于等于各元素的数的个数存放在count中
        count[i] = count[i]+count[i-1];

    for(i=sz-1; i>=0; i--)//从后往前遍历arr,把其中的元素对号入座
    {
        tmp[count[arr[i]] - 1] = arr[i];
        count[arr[i]] = count[arr[i]]-1;
    }

    memcpy(arr,tmp,sz*sizeof(int));//将tmp中的元素拷回arr

    free(tmp);
    free(count);

    return 1;
}

int main()
{
    int i;
    int arr[] = {3,1,3,4,3,5,4,2};
    int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);

    for(i=0; i<sz; i++)
        printf("%d ",arr[i]);

    ctsort(arr,sz,6);

    printf("\n");
    for(i=0; i<sz; i++)
        printf("%d ",arr[i]);
    return 0;
}