LSD 低位优先算法 C++实现

流水叮叮

已于 2023-03-07 19:03:17 修改

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分类专栏：算法文章标签：算法 c++ 排序算法

于 2023-03-07 17:27:14 首次发布

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文章介绍了LSD(LeastSignificantDigit)算法，用于对字符串数组进行排序。它从最低有效位开始，逐位进行计数排序，最终完成整个字符串的排序。提供的C++代码示例展示了如何应用此算法来排序字符串。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1、算法思想

LSD(Least Significant Digit)算法基于字符串的单个字符排序，从最低有效位（即字符串的末尾）开始，直到最高有效位（即字符串的开头），逐步排序。

具体来说，LSD算法首先将所有数字字符串标准化为相同的长度，然后从最低有效位开始，将字符串按照当前位的字符进行排序。排序后，LSD算法继续从低位到高位进行排序，直到所有位都被排序完成。排序过程中，可以使用计数排序或桶排序等简单排序算法。

2、代码实现 C++

首先选择最低位，遍历每个字符串的这一位字符，然后使用计数排序将字符串按照该字符排序。然后，循环地按照字符串中字符从低位到高位的顺序进行排序，直到字符串全部排序完毕。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <string>

using namespace std;

// 字符串数组的LSD排序
void lsd_sort(vector<string>& arr)
{
    int n = arr.size();
    int len = arr[0].size();  // 假设所有字符串具有相同的长度

    // 从右向左遍历字符串
    for (int i = len - 1; i >= 0; i--)
    {
        // 创建计数数组以存储字符的频率
        vector<int> count(256, 0);

        //计算位置i处的字符频率
        for (int j = 0; j < n; j++)
        {
            count[arr[j][i]]++;
        }

        // 计算计数数组的累积和
        for (int j = 1; j < 256; j++)
        {
            count[j] += count[j - 1];
        }

        //创建临时数组以存储排序结果
        vector<string> temp(n);

        // 从右向左遍历原始阵列,并将元素放置在临时数组中
        for (int j = n - 1; j >= 0; j--)
        {
            temp[count[arr[j][i]] - 1] = arr[j];
            count[arr[j][i]]--;
        }

        // 将排序结果从临时数组复制到原始数组
        for (int j = 0; j < n; j++)
        {
            arr[j] = temp[j];
        }
    }
}

//测验
int main()
{
    vector<string> arr = { "cat", "bat", "rat", "hat", "mat" };

    lsd_sort(arr);

    for (int i = 0; i < arr.size(); i++)
    {
        cout << arr[i] << " ";
    }

    return 0;
}