排序算法测试-计数排序

1、测试代码

#include <iostream>

using namespace std;
int g_loop = 0;    /* 循环计数 */
int g_move = 0;    /* 数据移动次数 */

void output_info(int *buff,int len, int flag)
{
    int i;

    if(0 == flag)
    {
        cout << "before: ";
    }
    else
    {
        cout << "after:  ";
    }

    for(i = 0; i < len; ++i)
    {
        cout << *(buff + i) << " ";
    }

    cout << endl;
}

void count_sort(int arr[], int len)
{
    int max;
    int min;
    int i;
    int *temp;
    int pos = 0;

    max = min = arr[0];
    for(i = 1; i < len; ++i)
    {
        if(arr[i] > max)
        {
            max = arr[i];
        }

        if(arr[i] < min)
        {
            min =  arr[i];
        }
    }

    /* 建立计数数组，并初始化 */
    temp = new int[max - min + 1]();

    cout << "min=" << min << endl;
    cout << "max=" << max << endl;

    /* 计数 */
    for(i = 0; i < len; ++i)
    {
        ++g_loop;
        ++temp[arr[i] - min];
    }

    /* 打印计数值 */
    for(i = min; i <= max; ++i)
    {
        cout << "temp[" << i << "]=" << temp[i - min] << endl;
    }

     cout << endl;

#if 1
     /* 数据回填 */
     output_info(arr, len, 0);
     for(i = min; i <= max; ++i)
     {
         while(temp[i - min])
         {
             arr[pos++] = i;
             --temp[i - min];

             ++g_move;
         }
     }

     output_info(arr, len, 1);
#else
    // ps: 优化，能区分相同的数位置
    int sum = 0;
    cout << "change:" << endl;
    output_info(temp, len + 1, 0);

    for(i = min; i <= max; ++i)
    {
        sum += temp[i - min];
        temp[i - min] = sum;
    }

    output_info(temp, len + 1, 1);

    int *sortArray = new int[len];
    for (i = len - 1; i >= 0; --i)
    {
        sortArray[temp[arr[i] - min] - 1] = arr[i];
        --temp[arr[i] - min];
    }

    output_info(sortArray, len, 1);

    delete[] sortArray;
#endif

    delete[] temp;
}

int main()
{
    int array[10]= {20,19,18,17,15,15,14,13,10,10};
    int len = sizeof(array) / sizeof(array[0]);

    count_sort(array, len);

    cout << endl;
    cout << "move=" << g_move << endl;
    cout << "loop=" << g_loop << endl;

    return 0;
}

2、测试log

min=10
max=20
temp[10]=2
temp[11]=0
temp[12]=0
temp[13]=1
temp[14]=1
temp[15]=2
temp[16]=0
temp[17]=1
temp[18]=1
temp[19]=1
temp[20]=1
before: 20 19 18 17 15 15 14 13 10 10
after:  10 10 13 14 15 15 17 18 19 20

move=10
loop=10

3、算法分析 

• 非原地排序算法；
• 稳定排序算法；
• 空间复杂度 O（k）；
• 时间复杂度 O（n + k）。

   k表示临时数组的大小，当k不是很大并且序列比较集中时，计数排序很快。该算法只能排整数。