[数据结构]计数排序

一,计数排序

计数排序

#include <stdio.h>
void COUNTINGSORT(int *A, int *B, int array_size, int k)
{
        int C[k+1], i, value, pos;
        for(i=0; i<=k; i++)
        {
            C[i] = 0;
        }
        for(i=0; i< array_size; i++)
        {
            C[A[i]] ++;
        }
        for(i=1; i<=k; i++)
        {
            C[i] = C[i] + C[i-1];
        }
        for(i=array_size-1; i>=0; i--)
        {
            value = A[i];
            pos = C[value];
            B[pos-1] = value;
            C[value]--;
        }
}
       
int main()
{
        int A[8] = {2, 5, 3, 0, 2, 3, 0, 3}, B[8], i;
        COUNTINGSORT(A, B, 8, 5);
        for (i=0; i<= 7; i++)
        {
            printf("%d ", B[i]);
        }
        printf("\n");
        return 0;
}

适用范围:待排序的数最大值和最小值之差大小有限。

### C++ 中计数排序和桶排序数据结构实现 #### 计数排序的实现 计数排序适用于范围较小的整数排序。该算法通过计算每个值出现次数来完成排序操作,其时间复杂度为 O(n),其中 n 是输入数组大小。 ```cpp #include <iostream> #include <vector> void countingSort(int arr[], int size) { // 找到最大最小值 int max = *std::max_element(arr, arr + size); int min = *std::min_element(arr, arr + size); // 创建频率表 std::vector<int> count(max - min + 1, 0); // 统计各元素数量 for (int i = 0; i < size; ++i) count[arr[i] - min]++; // 修改count数组,使其包含实际位置信息 for (size_t i = 1; i < count.size(); ++i) count[i] += count[i - 1]; // 排序过程 std::vector<int> output(size); for (int i = size - 1; i >= 0; --i){ output[count[arr[i]-min]-1]=arr[i]; --count[arr[i]-min]; } // 将结果复制回原数组 for (size_t i = 0; i < size; ++i) arr[i] = output[i]; } ``` 此代码实现了基本的计数排序逻辑[^3]。首先找到给定序列的最大值和最小值用于构建辅助数组 `count` 来记录各个数值出现频次。接着调整 `count` 数组使得它保存的是小于等于当前索引值得数目。最后利用这些信息重新排列原始列表并返回已排序的结果。 #### 桶排序的实现 桶排序是一种基于散列函数分配待排序项至不同容器(即“桶”),再分别对每只桶内项目实施简单排序策略的方法。这种方法特别适合于分布均匀的数据集。 ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> // 定义单个桶类 class Bucket { public: void insert(float value){ values.push_back(value);} void sort(){ std::sort(values.begin(),values.end()); } private: std::vector<float> values; }; void bucketSort(float array[], int length) { const float MAX_VALUE = *std::max_element(array, array + length); const float MIN_VALUE = *std::min_element(array, array + length); const int BUCKET_COUNT = length; // 初始化桶向量 std::vector<Bucket*> buckets(BUCKET_COUNT); for(auto& b : buckets)b=new Bucket(); // 向相应的桶中插入元素 for (int i = 0; i < length; ++i) { int index = static_cast<int>((array[i] - MIN_VALUE)/(MAX_VALUE-MIN_VALUE)*BUCKET_COUNT); if(index==BUCKET_COUNT)index--; // 防止越界 buckets[index]->insert(array[i]); } // 对每个桶内的数据进行排序 for (auto& b : buckets) b->sort(); // 收集所有桶里的有序数据 int currentIndex = 0; for (const auto& b : buckets) { for(const auto v:b->values()){ array[currentIndex++] = v; } delete b;//释放内存 } } ``` 这段程序展示了如何创建多个独立的小型子区间作为存储单元,并按照一定规则将源数组中的条目划分入对应的分区之中。之后针对每一部分单独运用快速或其它高效方式整理顺序,最终汇总形成完整的升序队列。
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