基数排序,非负数快排

最新推荐文章于 2022-03-16 22:09:29 发布

巴德鸟

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分类专栏：数据结构与算法基础（c++实现）

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_33963083/article/details/99950154

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本文深入解析基数排序算法，包括其原理、实现步骤及代码示例。通过实例展示基数排序如何利用链表和队列进行多位数排序，适用于大量数据的快速处理。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

#include <iostream>
#include <tuple>
#include <list>
using namespace std;

// 基数排序 简单 速度快 多一倍存储空间
// 基数: 如 10进制的基数为10 8进制的基数为8 对26个字母排序基数就是26 等等
//      最低位优先, 基数 == 链表的个数
// 原理:
//  每次按照数据每个位的数依次排序, 个位 十位 百位...
//  将中间结果存放在对应的10个容器中 (queue, FIFO)

void print(const list<int>& l)
{
    auto it = l.begin();
    while(it != l.end()) 
    { 
        cout << *it << " "; 
        it++; 
    }
     cout << endl;
}

template<typename T>
tuple<int, int> digits(const list<T>& l)
{
    auto it = l.begin();
    int ds = 10;
    int n = 1, num = 0;
    while(it != l.end()) // 遍历链表的所有数据
    {
        while(*it > ds)  // 找寻最大位数
        {
            ds *= 10;
            n++;
        }
        it++;
        num++;
    }
    return make_tuple(num, n);
}
template<typename T>
void radixSort(list<T>& l)
{
    // 得到该链表 数据总数 和 最大数的位数
    auto t = digits(l);
    cout << "\nnums: " << get<0>(t) << "  max digits: " << get<1>(t) <<  endl;

    list<T> lbuf[10]; // 十进制数,需要10个链表 存放个.十.百.千.位 比较的大小结果
    int ds = 1;       // 取出对应位的数字, 比较每一位时, 都对ds取整 ds为1 10 100... 然后对10取余
    for( ; get<1>(t)>0; get<1>(t)--) // n位 排序n次
    {
        // 对应某位的数,存放在缓存中
        auto it = l.begin(); // 比较完某一位后l被改变,需要重新指向
        for( ; it != l.end(); it++)  // nums个数据
        {
            lbuf[*it / ds % 10].push_back(*it); // 按照 对应位数字 把 该数据放入 对应缓存链表
        }

        // 从缓存中取出按某位排序后的数据, 放回原链表
        int n = 0; // 缓存链表索引
        l.clear(); // 清空原链表
        while(n < 10) // 从缓存链表取出数据 刷新原链表
        {
            while(!lbuf[n].empty()) // 清空某个缓存链表
            {
                l.push_back(lbuf[n].front()); // 取出数据 保存到 l
                lbuf[n].pop_front();          // pop掉该缓存
            }
            n++; // 缓存链表索引
        }
        ds *= 10;// 取整自乘, 1, 10, 100, 1000...
    }
}


int main()
{
    list<int> l{54, 23, 1002, 999, 2, 19, 51, 41, 22, 4}; // 10个数
    print(l);
    
    radixSort(l);
    print(l);

    return 0;
}