基数排序法
基数排序时间复杂度公式详解
基数排序时间复杂度公式详解基数排序是一种非比较排序算法,它将数据按照位数逐个进行排序。
基数排序的时间复杂度取决于两个因素:数据量n和数据的位数d。
在本文中,我们将详细解释基数排序的时间复杂度公式,并分析其复杂度的变化情况。
我们来回顾一下基数排序的工作原理。
基数排序的核心思想是将待排序的数据按照位数分组,然后依次对每个位数进行排序。
具体的排序过程可以使用稳定的排序算法,如计数排序或桶排序。
通过多次排序,最终可以得到有序的结果。
在基数排序中,时间复杂度的计算需要考虑两个因素:数据量n和数据的位数d。
假设待排序的数据是n个数字,每个数字的位数是d。
那么基数排序的时间复杂度可以表示为O(d*(n+b)),其中b是数据的进制数。
我们来看位数d对时间复杂度的影响。
由于基数排序是按照位数逐个进行排序的,所以需要进行d次排序。
每次排序的时间复杂度是O(n+b),其中n是待排序数据的数量,b是数据的进制数。
因此,位数d对时间复杂度的影响是线性的。
接下来,我们来看数据量n对时间复杂度的影响。
在每次排序中,需要对n个数字进行分组和排序。
分组的时间复杂度是O(n),而排序的时间复杂度是O(b)。
因此,每次排序的时间复杂度是O(n+b)。
由于需要进行d次排序,所以总的时间复杂度是O(d*(n+b))。
我们来看数据的进制数b对时间复杂度的影响。
数据的进制数决定了每个位数的可能取值范围。
如果数据的进制数很大,那么每次排序中分组的时间复杂度就会增加。
因此,进制数b对时间复杂度的影响是线性的。
基数排序的时间复杂度公式为O(d*(n+b)),其中d是数据的位数,n是数据的数量,b是数据的进制数。
在实际应用中,通常会根据具体情况来选择数据的进制数和排序算法,以达到更好的排序效果。
需要注意的是,基数排序的时间复杂度公式并不考虑其他因素,如数据的分布情况和排序算法的优化。
在实际应用中,这些因素也会对排序的效率产生影响。
因此,在选择排序算法时,需要综合考虑数据的特点和排序的要求,来确定最适合的算法和参数。
基数排序算法了解基数排序的原理和应用场景
基数排序算法了解基数排序的原理和应用场景基数排序算法:了解基数排序的原理和应用场景基数排序算法是一种非比较排序算法,它通过将待排序的数据分割成一系列的位数来进行排序。
基数排序的原理是将待排序的元素按照每个位上的数值进行排序,从低位到高位进行比较和排序。
下面将介绍基数排序的原理和应用场景。
一、基数排序的原理基数排序的原理是将待排序的元素按照每个位上的数值进行排序。
其基本思想是将所有待比较的元素统一为同样的位数长度,然后按照低位到高位的顺序依次进行排序。
具体步骤如下:1. 将待排序的元素按照个位数的数值进行排序,将它们分别放到相应的桶中。
2. 按照十位数的数值对上一步排序后的元素进行排序,再将它们放到相应的桶中。
3. 按照百位数的数值对上一步排序后的元素进行排序,再将它们放到相应的桶中。
4. 依次类推,直到对最高位排序完成。
5. 最后将所有桶中的元素按照顺序取出,即得到排好序的序列。
基数排序的时间复杂度是O(d(n+r)),其中n是待排序的元素个数,d是最大的位数,r是基数,一般是10。
从时间复杂度来看,基数排序是一种高效的排序算法。
二、基数排序的应用场景1. 大量数据的排序:基数排序适用于大量数据的排序,特别是当数据范围较小,位数较少的情况下。
因为基数排序不需要数据之间的比较操作,只需要按照每个位上的数值进行排序,所以在数据量较大时,基数排序的效率较高。
2. 数字序列的排序:基数排序适用于对数字序列进行排序的场景,尤其是当数字序列的位数较小且数字范围较小的情况下。
例如,对学生成绩进行排序、对手机号码进行排序等都可以使用基数排序。
3. 字符串的排序:基数排序也可以应用于对字符串序列进行排序的场景。
可以按照每个字符的ASCII码值进行排序,从而实现字符串的排序功能。
例如,对字符串列表进行排序、对文件名进行排序等都可以使用基数排序。
总结:基数排序是一种比较高效的非比较排序算法,通过按照每个位上的数值进行排序,可以对大量数据、数字序列和字符串序列进行排序。
基数排序最高位优先例子
基数排序最高位优先例子什么是基数排序?基数排序是一种非比较型的排序算法,它根据数字的每一位进行排序。
基数排序从数字的最高位开始,按照从高位到低位的顺序依次进行排序,直到最低位为止。
基数排序的核心思想是将待排序的数字按照各个位数上的值分散到不同的"桶"中,然后再依次将桶中的数字合并起来,重复这个过程直到所有位数都排好序为止。
为什么需要基数排序?相比于其他排序算法,基数排序具有一定的优势。
首先,基数排序是稳定的排序算法,即相同值的元素在排序后仍然保持相对的先后位置,这对于某些具有关联性的数据非常重要。
其次,基数排序对于数字的范围没有限制,可以对于任意大小的数字集合进行排序。
此外,基数排序的平均时间复杂度较低,通常为O(kn),其中k是数字的位数,n是待排序的元素个数。
因此,在某些特定场景下,基数排序可以比其他排序算法更加高效。
基数排序的实现步骤:1. 选择要排序的数字集合,并找出其中最大的数字,确定排序的位数。
假设要排序的数字集合为[53, 89, 150, 36, 633, 233, 47],最大的数字是2. 根据最高位数开始进行排序,建立10个空的桶(0-9)。
将数字按照最高位的值分散到不同的桶中。
例如,53的最高位是5,所以将53放入编号为5的桶中;89的最高位是8,所以将89放入编号为8的桶中。
依次类推,直到所有数字都被放入相应的桶中。
桶数字1 1502 2333 53, 633, 364 475678 8993. 从桶0开始,按照桶的顺序将数字合并起来,得到一个经过最高位排序后的新数字序列。
然后,再次按照次高位进行排序,依次类推,直到所有桶数字1 1502 2333 36, 53, 6334 475678 8994. 继续按照次高位进行排序,得到以下结果:桶数字0 36, 47, 531 1502 2333 63345678 8995. 再次按照次低位进行排序,得到以下结果:桶数字0 36, 47, 53, 15012 2333 63345678 8996. 最后按照最低位进行排序,得到最终结果:桶数字0 36, 47, 53, 15012 233345678 899 6337. 将桶中的数字按照顺序合并起来,得到最终的排序结果:[36, 47, 53, 150, 233, 89, 633]。
基数排序详解
基数排序详解1.前言排序是计算机科学中最基本的概念之一。
常见的排序算法包括冒泡排序、插入排序、选择排序、归并排序、快速排序等。
这些算法的时间复杂度大多数是O(n²)或O(n log n)。
事实上,在实际的应用中,我们往往会遇到需要排序的数列中元素的范围很小的情况,例如在一张成绩单中,成绩的范围是0-100。
此时,可以采用基数排序,它的时间复杂度是O(n)。
2.基数排序的基本概念基数排序是一种线性排序算法,它的思想是根据元素的位数进行排序。
比如,在排序1000个数时,如果所有数的位数都一样,则只需要做一次排序;如果位数不同,则需要进行多轮排序。
基数排序的每一轮排序都是根据元素的某一位进行排序,最终排完最高位时,数列便有序了。
3.基数排序的具体实现基数排序的具体实现有两种方法,分别是LSD(LeastSignificant Digit)和MSD(Most Significant Digit)。
3.1 LSD基数排序LSD基数排序是从最低位开始排序,依次按照低位到高位的顺序进行排序。
比如对于一个数列{170,45,75,90,802,24,2,66},LSD基数排序在某一轮排序时,按照个位的数字进行排序,结果为{170,90,802,2,24,45,75,66}。
此时,再按照十位的数字进行排序,结果为{2,170,24,45,66,75,802,90}。
依次类推,一直排完最高位后,数列就有序了。
3.1.1 LSD基数排序的代码实现```pythondef radix_sort_LSD(lst):if not lst:return []def get_digit(x, k):return x // 10 ** k % 10for k in range(3): # 最多3位数,循环3次s = [[] for i in range(10)]for num in lst:s[get_digit(num, k)].append(num)lst = [j for i in s for j in i]return lst```3.2 MSD基数排序MSD基数排序是从最高位开始排序,按照高位到低位的顺序进行排序。
8-3.基数排序详解
8-3.基数排序详解编程论到极致,核⼼⾮代码,即思想。
所以,真正的编程⾼⼿同时是思想独到及富有智慧(注意与聪明区别)的⼈。
每⼀个算法都是⼀种智慧的凝聚或萃取,值得我们学习从⽽提⾼⾃⼰,开拓思路,更重要的是转换思维⾓度。
其实,我们⼤多数⼈都活在“默认状态”下。
没有发觉⾃⼰的独特可设置选项-----思想。
⾔归正传(呵呵!恢复默认状态),以下学习基数排序。
【1】基数排序以前研究的各种排序算法,都是通过⽐较数据⼤⼩的⽅法对欲排数据序列进⾏排序整理过程。
⽽基数排序却不再相同,那么,基数排序是采⽤怎样的策略进⾏排序的呢?简略概述:基数排序是通过“分配”和“收集”过程来实现排序。
⽽这个思想该如何理解呢?请看以下例⼦。
(1)假设有欲排数据序列如下所⽰:73 22 93 43 55 14 28 65 39 81⾸先根据个位数的数值,在遍历数据时将它们各⾃分配到编号0⾄9的桶(个位数值与桶号⼀⼀对应)中。
分配结果(逻辑想象)如下图所⽰:分配结束后。
接下来将所有桶中所盛数据按照桶号由⼩到⼤(桶中由顶⾄底)依次重新收集串起来,得到如下仍然⽆序的数据序列:81 22 73 93 43 14 55 65 28 39接着,再进⾏⼀次分配,这次根据⼗位数值来分配(原理同上),分配结果(逻辑想象)如下图所⽰:分配结束后。
接下来再将所有桶中所盛的数据(原理同上)依次重新收集串接起来,得到如下的数据序列:14 22 28 39 43 55 65 73 81 93观察可以看到,此时原⽆序数据序列已经排序完毕。
如果排序的数据序列有三位数以上的数据,则重复进⾏以上的动作直⾄最⾼位数为⽌。
那么,到这⾥为⽌,你觉得你是不是⼀个细⼼的⼈?不要不假思索的回答我。
不论回答什么样的问题,都要做到⼼⽐头快,头⽐嘴快。
仔细看看你对整个排序的过程中还有哪些疑惑?真看不到?觉得我做得很好?抑或前⾯没看懂?如果你看到这⾥真⼼没有意识到或发现这个问题,那我告诉你:悄悄去找个墙⾓蹲下⽤⼩拇指画圈圈(好好反省反省)。
数据的排序方法主要有
数据的排序方法主要有
1. 冒泡排序:将相邻的两个元素进行比较,如果顺序不正确,则交换它们的位置,重复这个过程直到所有的元素都按照正确的顺序排列。
2. 插入排序:将待排序的数据插入到已排序的数据序列中的正确位置,重复这个过程直到所有的元素都按照正确的顺序排列。
3. 选择排序:每次从待排序的数据序列中选出最小(或最大)的元素,将它与序列的第一个元素交换位置,然后在剩下的元素中找到最小(或最大)的元素,将它与序列的第二个元素交换位置,重复这个过程直到所有的元素都按照正确的顺序排列。
4. 快速排序:选择一个基准元素,将序列分为左右两个部分,左部分的元素都小于等于基准元素,右部分的元素都大于等于基准元素,然后对左右两个部分递归地进行快速排序。
5. 归并排序:将序列拆分为两个部分,对每个部分分别进行归并排序,然后将两个有序的部分合并成一个有序的序列。
6. 堆排序:将数据构建成最大堆或最小堆,然后逐个从堆中取出元素并进行排序。
7. 基数排序:按照元素的位数进行多次排序,依次按照个位、十位、百位等将元素分组,并按照顺序将每个组中的元素排列,最后得到有序的序列。
8. 计数排序:统计每个元素出现的次数,然后按照元素的大小依次将元素放入有序的序列中。
9. 桶排序:将元素根据值的范围划分为若干个区间,将元素放入相应的区间,然后对每个区间进行排序,最后将所有的元素按照区间依次取出得到有序的序列。
10. 希尔排序:将序列进行分组,并对每个组进行插入排序,然后逐渐减小组的大小,最后进行一次插入排序。
基数排序实用PPT课件PPT课件
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一、时间性能
1. 平均的时间性能
时间复杂度为 O(nlogn)即O(nlog2n): 快速排序、堆排序和归并排序
时间复杂度为 O(n2): 直接插入排序、起泡排序和
简单选择排序
时间复杂度为 O(n): 基数排序
12
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2. 当待排记录序列按关键字顺序有序时 直接插入排序和起泡排序能达到O(n)
最高位优先MSD法:
Most Significant Digit first
最低位优先LSD法:
Least Significant Digit first
4
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MSD法
先对K0进行排序,并按 K0 的不同值 将记录序列分成若干子序列之后,分 别对 K1 进行排序,...…, 依次类推, 直至最后对最次位关键字排序完成为 止。
对于序列中任意两个记录 Ri 和 Rj (1≤i<j≤n) 都满足下列(词典)有序关系: (Ki0, Ki1, …,Kid-1) < (Kj0, Kj1, …,Kjd-1)
其中: K0 被称为 “最主”位关键字 Kd-1 被称为 “最次”位关键字
3
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实现多关键字排序 通常有两种作法:
4. 快速排序和堆排序是不稳定的排序方 法。
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四、关于“排序方法的时间复杂度的下限”
本章讨论的各种排序方法,除基数排序外, 其它方法都是基于“比较关键字”进行排序的 排序方法。
可以证明, 这类排序法可能达到的最快的 时间复杂度为O(nlogn)。 (基数排序不是基于 “比较关键字”的排序方法,所以它不受这个 限制)
排序之前 :
基数排序
637
738
第二趟分配(按次低位 i = 2 ) re[0] re[1] re[2] re[3] re[4] re[5] re[6] re[7] re[8] re[9] 738 306 215 637 101 614 921 530 485 790
fr[0] fr[1] fr[2] fr[3] fr[4] fr[5] fr[6] fr[7] fr[8] fr[9] 第二趟收集
, K , , K 如果对于序列中任意两个对象Ri 和Rj (0 i < j n-1 ) 都满足: 1 2 d 1 2 d K i , K i , , K i K j , K j , , K j 则称序列对排序码 (K1, K2, …, Kd) 有序。其 中,K1 称为最高位排序码,Kd 称为最低位 排序码。 如果排序码是由多个数据项组成的数据项组, 则依据它进行排序时就可以利用多排序码排 序。 实现多排序码排序有两种常用的方法
614
基数排序的“分配”与“收集”过程 第 一趟
738 921 485 637 101 215 530
790
306
第一趟分配(按最低位 i = 3 ) re[0] re[1] re[2] re[3] re[4] re[5] re[6] re[7] re[8] re[9] 790
530
101
921 614
K
1 i
2 i
d i
最高位优先MSD ( Most Significant Digit first ) 最低位优先LSD ( Least Significant Digit first) 最高位优先法通常是一个递归的过程: 1 先根据最高位排序码 K 排序, 得到若干对 象组, 对象组中各对象都有相同排序码K1。 2 再分别对每组中对象根据排序码 K 进行 排序, 按 K2 值的不同, 再分成若干个更小 的子组, 每个子组中的对象具有相同的 K1 和 K2值。
radix sort 基数
radix sort 基数
摘要:
1.基数排序简介
2.基数排序原理
3.基数排序算法步骤
4.基数排序的优缺点
5.基数排序的应用示例
正文:
1.基数排序简介
基数排序(Radix Sort)是一种非比较排序算法,属于分布式排序和并行排序的一种。
该算法主要用于对大量数据进行排序,特别是对于那些键值对(如哈希表)的排序。
基数排序的名字来源于“基数”(Radix)这个词,它是指数字系统中的基数,例如十进制数字系统的基数为10。
2.基数排序原理
基数排序的原理是根据元素的每一位(从最低位到最高位)进行排序。
具体来说,基数排序可以分为两个步骤:第一个步骤是对每个位置上的数字进行排序;第二个步骤是将已排序的数字合并成一个有序的序列。
3.基数排序算法步骤
基数排序的算法步骤如下:
(1) 创建一个临时数组(或哈希表),用于存储已排序的元素。
(2) 从最低位开始,遍历所有元素的每一位,对于每个位数,将该位数上的所有元素放入临时数组中。
(3) 对临时数组中的元素进行排序,可以使用插入排序、冒泡排序等排序算法。
(4) 将排序后的临时数组中的元素合并到原数组中。
(5) 重复步骤2 至4,直到所有位数都已排序。
4.基数排序的优缺点
基数排序的优点是稳定性高、速度快,尤其适用于大量数据的排序。
然而,它的缺点是需要额外的存储空间来存储临时数组(或哈希表)。
基数与基数排序算法的分析
基数与基数排序算法的分析基数是数学中的概念,指的是进位计数法中的一个进制数。
在计算机科学中,基数常常用来描述不同进制的数系统。
基数排序算法则是一种用于排序的算法,它根据待排序数值的每个位上的数值进行比较和排序。
1. 基数的概念基数是进位计数法中的一个进制数,它决定了数系统中数码的个数和代表的数值范围。
在十进制中,我们使用的基数是10,因为数字的范围是0到9。
而在二进制中,我们使用的基数是2,因为数字的范围是0和1。
同样,八进制使用的是基数8,而十六进制使用的是基数16。
2. 基数排序算法的原理基数排序算法是一种分配式排序,它根据待排序数值的每个位上的数值进行比较和排序。
基数排序算法的基本原理是将待排序的数值按照位数逐个比较,从最低位到最高位进行排序。
在每一位上,将数值分配到对应的桶中,并按照顺序收集起来。
每一轮比较和排序完成之后,数值就变得有序了。
3. 基数排序算法的步骤基数排序算法的步骤如下:- 首先,确定待排序数值中的最高位数,并获取最高位数的基数。
将待排序数值按照最低位的数值进行一次排序。
- 接下来,将排序后的数值重新组合起来,形成新的待排序数值集合,并按照次低位的数值进行排序。
- 重复以上步骤,直到到达最高位进行排序。
最后,得到的数值集合就是有序的结果。
4. 基数排序算法的性能分析基数排序算法的时间复杂度为O(k*n),其中k为最高位数,n为待排序数值的个数。
相比于其他排序算法,基数排序算法具有稳定性和较高的效率。
但是,基数排序算法的空间复杂度较高,需要额外的存储空间来存放中间结果。
5. 基数排序的应用场景基数排序算法常常用于待排序数值比较大、位数较多的情况下。
它适用于各种数据类型,包括整数、浮点数、字符串等。
在实际应用中,基数排序算法被广泛用于大型数据集的排序、计算机图形学和加密算法等领域。
总结:基数与基数排序算法是计算机科学中的重要概念和算法。
基数确定了数系统中数码的个数和代表的数值范围,而基数排序则是根据待排序数值的每个位上的数值进行排序。
基 数 排 序
{
if(q->key<min->key)
min=q;
}
temp=p->key;
p->key=min->key;
min->key=temp;
p=p->next;
}
}
for ( i=d; i>0; i--) /*从关键字的最后一位开始*/
{
for (j=0; j<rd; j++)
f[j]=0;
/* 队列指示器置初值*/
while (i!=0) /*进行分配*/
{
t=r[p].key[i];
if (f[t]==0)
f[t]=p;
else
r[e[t]].next=p;
例8.3
设计一个用单链表作存储结构的选择排序算 法。
解:依题义单链表定义如下: struct node { int key; struct node *next; };
实现本题功能的函数如下:
void select(node *head) {
node *p,*q,*min; int temp; p=head; while(p!=NULL) {
数据结构
基数排序
基数排序(Radix sort)最初是用于在卡片排序机 上处理穿孔卡片的一种排序方法。基数排序 是采用“分散”的办法排序。
设每张卡片对应着一个多位数的关键字,在 卡片排序机中对卡片进行多趟“分散”过程, 每一趟逐张检查卡片关键字的某一位数,将 此位数取值相同的卡片放入同一片盒中。
例8.2
已知序列{26,5,77,1,61,11,59,15,48,19}写出采 用归并排序算法排序的每一趟的结果。
文件排序操作方法包括什么
文件排序操作方法包括什么文件排序是对一组文件按照特定的规则或条件进行排序的操作。
文件排序可以帮助我们更方便地查找和管理文件。
在计算机科学和信息管理领域,存在着多种文件排序操作方法。
接下来,我将详细介绍其中一些常见的文件排序操作方法。
1. 冒泡排序法冒泡排序是一种简单直观的排序方法。
它的基本思想是从待排序的文件中的第一个记录开始,通过与后一个记录进行比较,如果顺序不对则交换两个记录的位置,重复这个过程直到整个文件排序完成。
冒泡排序的时间复杂度为O(n^2),其中n是待排序文件的数量。
2. 选择排序法选择排序法是通过不断地选择文件中最小的记录,并与文件中的第一个记录进行交换的方式来进行排序的。
通过n-1次选择操作,就可以将n个记录按照从小到大的顺序排序。
选择排序的时间复杂度为O(n^2)。
3. 插入排序法插入排序法是将待排序的文件分成已排序和未排序两部分进行排序的。
每次将未排序部分的第一个记录插入到已排序部分的适当位置,直到所有的记录都已经插入完毕。
这种方法类似于我们打扑克牌时的方式。
插入排序的时间复杂度为O(n^2)。
4. 快速排序法快速排序是一种高效的排序算法。
它的基本思想是将待排序文件分成两部分,一部分小于基准值,一部分大于基准值。
然后对这两部分递归地进行排序,直到文件完全有序为止。
快速排序的时间复杂度为O(nlogn)。
5. 归并排序法归并排序是一种分治策略的排序算法。
它将待排序文件分成若干个子文件,然后对每个子文件进行排序,最后将这些有序的子文件合并成一个有序的文件。
归并排序的时间复杂度为O(nlogn)。
6. 堆排序法堆排序是一种利用堆结构进行排序的算法。
堆可以看作是一个完全二叉树,它具有一种特殊的性质:父节点的值总是大于等于(或小于等于)其子节点的值。
堆排序的基本思想是通过不断地调整堆的结构,将最大(或最小)值放在堆的根节点,并递归地进行堆调整,直到堆为空。
堆排序的时间复杂度为O(nlogn)。
基数排序原理
基数排序原理基数排序是一种非比较性的排序算法,它将整数按照位数切割成不同的数字,然后按每个位数分别比较。
基数排序的实现可以采用桶排序或计数排序的方法,它适用于整数和字符串的排序。
基数排序的原理是将待排序的数字按照个位、十位、百位等位数进行比较和排序。
首先,将所有待排序的数字统一为同样的位数,不足位数的高位补0。
然后,从最低位开始,按照当前位数的大小将数字分配到对应的桶中。
接着,将所有桶中的数字按照顺序依次取出,形成新的待排序序列。
重复这个过程,直到所有位数都比较完毕,最后得到一个有序的序列。
基数排序的时间复杂度为O(d(n+r)),其中d为位数,n为待排序数字个数,r为基数。
当待排序数字的位数较小,而且基数较小时,基数排序的效率会非常高。
但是,当待排序数字的位数较大时,基数排序的效率会大大降低。
基数排序的优点是稳定性高,适用于大量数据的排序。
但是,它也有一些缺点,比如需要额外的存储空间来存放桶,当待排序数字的位数较大时,需要进行多次分配和收集,效率会受到影响。
总的来说,基数排序是一种比较适用于整数和字符串排序的算法,它的原理简单,实现也相对容易。
但是在实际应用中,需要根据具体情况来选择合适的排序算法,以达到最优的排序效果。
基数排序的思想是将整数按照位数切割成不同的数字,然后按每个位数分别比较。
这种排序方法的优势在于它是一种稳定的排序算法,适用于整数和字符串的排序。
基数排序的时间复杂度为O(d(n+r)),其中d为位数,n为待排序数字个数,r为基数。
在待排序数字的位数较小、基数较小的情况下,基数排序的效率会非常高。
但是当待排序数字的位数较大时,基数排序的效率会大大降低。
基数排序的原理简单,实现也相对容易,但在实际应用中需要根据具体情况选择合适的排序算法。
字符串之————基数排序(LSD、MSD)
字符串之————基数排序(LSD、MSD) 本篇⽂章围绕字符串排序的核⼼思想,通过图⽰例⼦和代码分析的⽅式讲解了两个经典的字符串排序⽅法,内容很详细,完整代码放在⽂章的最后。
⼀、键索引计数法 在⼀般排序中,都要⽤⾥⾯的元素不断⽐较,⽽字符串这玩意⼉⼤可不必⽐较,有另外⼀种思想。
在键索引计数法中,可以突破NlongN的排序算法运⾏时间下限,它的时间级别是线性的! 引⼊字母表概念: 想要不对字符串⾥⾯的字符进⾏对⽐,我们需要引⼊字母表的概念,⽐如将‘a’看作1,‘b’看作2,‘c’看作3,这样下去,26个字母只需要⼀个长度为27的数组就能够表⽰(下标为0不⽤),⽽且按数字来看他们是有序的(从a到z对应1到26)。
所以“abcdefg..”这些字符转换为整型时(使⽤charAt()函数),⾃然有⼀个对应的顺序,所以我们只需要找到⼀个合适⼤⼩的数组来保存每个将会⽤到的字符的信息即可。
现在我们创建count[]数组,⼤⼩为256,⽤来保存对应字符出现的频率和排序时的索引。
索引计数法共分为四步,下⾯进⾏说明并举例。
(⽤R来表⽰字符的种类,r表⽰字符在R中的顺序)1、计算频率:for(int i=0;i<N;i++){//计算频率count[a[i].charAt(d)+1]++;}遍历所有字符串,d为字符串的第d个字符(下⾯例⼦中字符串都为单个数字)。
出现什么字符,我们就将对应的count[r+1]加⼀(⾥⾯为什么是r+1,看到下⼀步你⾃然会明⽩)。
2、计算索引:for(int r=0;r<R;r++){//将频率转换为索引count[r+1]+=count[r];}需要在我们计算出频率的基础上进⾏:count[r+1]+=count[r]将count数组中后⼀位总是加上前⼀位。
例⼦:⽼师组织了⼀次游玩,把同学们分为四组,需要做的是将同学按组号排序(这⾥R为4,count数组⼤⼩为R+2,下标为0不⽤) 图1 计算出现频率 图2 将频率转换为起始索引可以从图⼆最后⼀⾏看到,r为1对应索引为0,即⼀组从0开始排序。
知识点归并排序和基数排序
数据结构
二、空间性能 指的是排序过程中所需的辅助空间大小
1. 所有的简单排序方法(包括:直接插入、
起泡和简单选择) 和堆排序的空间复杂度为O(1);
2. 快速排序为O(logn),为递归程序执行过程中,
栈所需的辅助空间;
数据结构
容易看出,对 n 个记录进行归并排序的时间 复杂度为Ο(nlogn)。即:
每一趟归并的时间复杂度为 O(n), 总共需进行 log2n 趟。
数据结构
10.6 基 数 排 序
数据结构
基数排序是一种借助“多关键字排序” 的思想来实现“单关键字排序”的内部 排序算法。
多关键字的排序
链式基数排序
一、多关键字的排序 n 个记录的序列 { R1, R2, …,Rn} 对关键字 (Ki0, Ki1,…,Kid-1) 有序是指:
对于序列中任意两个记录 Ri 和 Rj (1≤i<j≤n) 都满足下列(词典)有序关系: (Ki0, Ki1, …,Kid-1) < (Kj0, Kj1, …,Kjd-1) 其中: K0 被称为 “最主”位关键字
数据结构
10.5 归 并 排 序(知识点三)
数据结构
归并的含义是将两个或两个以上的有序表组 合成一个新的有序表。
归并排序可分为两路归并排序,或多路归并 排序,既可用于内排序,也可用于外排序。这 里仅对内排序的两路归并方法进行讨论。
数据结构
两路归并排序算法思路:
假设初始序列含有n个记录,首先把n个记录 看成n个长度为1的有序序列,进行两两归并, 得到 n/2个长度为2的关键字有序序列, 再两两归并直到所有记录归并成一个长度为n 的有序序列为止。
基本排序算法(11种)
排序算法有很多,所以在特定情景中使用哪一种算法很重要。
为了选择合适的算法,可以按照建议的顺序考虑以下标准:(1)执行时间(2)存储空间(3)编程工作对于数据量较小的情形,(1)(2)差别不大,主要考虑(3);而对于数据量大的,(1)为首要。
主要排序法有:一、冒泡(Bubble)排序——相邻交换二、选择排序——每次最小/大排在相应的位置三、插入排序——将下一个插入已排好的序列中四、壳(Shell)排序——缩小增量五、归并排序六、快速排序七、堆排序八、拓扑排序九、锦标赛排序十、基数排序十一、英雄排序一、冒泡(Bubble)排序----------------------------------Code 从小到大排序n个数------------------------------------void BubbleSortArray(){for(int i=1;i<n;i++){for(int j=0;i<n-i;j++){if(a[j]>a[j+1])//比较交换相邻元素{int temp;temp=a[j]; a[j]=a[j+1]; a[j+1]=temp;}}}}-------------------------------------------------Code------------------------------------------------效率 O(n²),适用于排序小列表。
二、选择排序----------------------------------Code 从小到大排序n个数--------------------------------void SelectSortArray(){int min_index;for(int i=0;i<n-1;i++){min_index=i;for(int j=i+1;j<n;j++)//每次扫描选择最小项if(arr[j]<arr[min_index]) min_index=j;if(min_index!=i)//找到最小项交换,即将这一项移到列表中的正确位置{int temp;temp=arr[i]; arr[i]=arr[min_index]; arr[min_index]=temp;}}}-------------------------------------------------Code-----------------------------------------效率O(n²),适用于排序小的列表。
三维数组某一维取最大值的方法
三维数组某一维取最大值的方法以下是关于三维数组某一维取最大值的50种方法,并且展开了详细描述:1.普通遍历法:使用三重循环遍历三维数组,对每个元素进行比较,找出最大值。
2.空间迭代法:创建一个一维数组,将三维数组的某一维元素复制到一维数组中,然后在一维数组中找到最大值。
3.递归法:使用递归函数遍历三维数组,比较每个元素的值,找到最大值。
4.深度优先搜索法:使用深度优先搜索算法遍历三维数组,记录每个元素的值,找到最大值。
5.广度优先搜索法:使用广度优先搜索算法遍历三维数组,记录每个元素的值,找到最大值。
6.二叉堆排序法:将三维数组的某一维元素构建成二叉堆,然后进行堆排序,得到最大值。
7.选择排序法:遍历三维数组的某一维元素,每次选择出最大值,移动到该维的最后位置,然后继续比较剩余元素,得到最大值。
8.冒泡排序法:遍历三维数组的某一维元素,每次比较相邻的两个元素的值,如果前者大于后者,则交换位置,一次遍历可以得到最大值。
9.插入排序法:遍历三维数组的某一维元素,将每个元素插入已排序区间的正确位置,得到最大值。
10.快速排序法:选择三维数组的某一维元素中的一个值作为基准,将小于基准的元素移到基准的左边,大于基准的元素移到基准的右边,然后递归地对左右两个子数组进行排序,得到最大值。
11.归并排序法:将三维数组的某一维元素分成两个子数组,递归地将两个子数组排序,然后再将排好序的子数组合并起来,得到最大值。
12.希尔排序法:将三维数组的某一维元素按照一定的间隔进行分组,然后对每个分组进行插入排序,最后缩小间隔并再次分组,直到间隔为1时进行最后一次插入排序,得到最大值。
13.堆排序法:将三维数组的某一维元素构建成一个大顶堆,然后依次将堆顶元素与最后一个元素交换位置,并调整堆,得到最大值。
14.计数排序法:统计三维数组的某一维元素中每个元素出现的次数,然后根据元素的大小进行排序,得到最大值。
15.桶排序法:将三维数组的某一维元素划分成多个桶,每个桶内进行排序,然后合并所有桶的结果,得到最大值。
基数排序 算法
基数排序(Radix Sort)是一种非比较型整数排序算法,其原理是将整数按位数切割成不同的数字,然后按每个位数分别比较。
以下是基数排序算法的步骤:确定要排序的数字的位数,例如对于非负整数,通常有10位(0-9)。
从最低位开始,按照每一位上的数字进行排序。
这可以通过使用“桶排序”或“计数排序”等方法实现。
重复步骤2,直到最高位排序完成。
基数排序的时间复杂度为O(d(n+k)),其中d是数字的位数,n是要排序的数字的数量,k是每个位数上可能的最大值。
基数排序是一种稳定的排序算法,即相等的元素在排序后保持其原始顺序。
以下是一个简单的基数排序算法的Python实现:pythondef radix_sort(arr):# 获取最大值,以便确定要排序的位数max_val = max(arr)# 获取最大值的位数digit = len(str(max_val))# 对每一位进行计数排序for i in range(digit):# 创建一个空的桶列表buckets = [[] for _ in range(10)]# 将数字分配到对应的桶中for num in arr:digit_val = (num // (10**i)) % 10buckets[digit_val].append(num)# 将桶中的数字重新放回数组中arr = [num for bucket in buckets for num in bucket]return arr这个实现使用计数排序作为每个位上的排序方法,时间复杂度为O(n)。
如果需要更高效的实现,可以使用桶排序或其他更快的排序方法。
计数排序与基数排序算法对比解析
计数排序与基数排序算法对比解析计数排序和基数排序是两种常见的线性时间复杂度的排序算法,在某些特定场景下能够提供高效的排序解决方案。
本文将对这两种算法进行比较和解析,探讨它们的原理、实现方法以及适用场景。
1. 计数排序(Counting Sort)计数排序是一种非比较排序算法,其基本思想是统计待排序元素中每个元素出现的次数,然后根据元素的值依次将其放入有序的结果序列中。
具体步骤如下:a. 找出待排序数组的最大值max和最小值min。
b. 创建一个计数数组countArr,长度为(max - min + 1),用于统计待排序元素的出现次数。
c. 遍历待排序数组,统计每个元素出现的次数,并将次数存储在countArr中对应元素的位置上。
d. 遍历countArr数组,根据元素出现的次数依次将元素放入结果序列中。
计数排序的时间复杂度为O(n+k),其中n为待排序元素的个数,k 为待排序元素中的可能取值个数。
计数排序对待排序元素有一定的要求,即待排序元素必须是非负整数,并且取值范围相对较小。
2. 基数排序(Radix Sort)基数排序是一种多关键字比较排序算法,它基于按照最低位有效位到最高位有效位的顺序对元素进行排序。
具体步骤如下:a. 找出待排序数组中最大值max,并计算出其位数length。
b. 创建length个桶(bucket),每个桶对应一位上的取值范围(一般为0-9)。
c. 从最低有效位到最高有效位,依次进行以下操作:- 将待排序数组中的元素根据当前位的值放入对应的桶中。
- 将桶中的元素按照先进先出的顺序取出,放回待排序数组中。
d. 重复步骤c,直至按照最高位有效位排序完毕。
基数排序的时间复杂度为O(d*(n+k)),其中n为待排序元素的个数,k为待排序元素中的可能取值个数,d为待排序元素的最大位数。
基数排序对待排序元素没有限制,适用于各种类型的数据。
3. 对比分析计数排序和基数排序在一定条件下能够提供高效的排序算法,但它们各自适用于不同的场景:- 计数排序适用于待排序元素为非负整数且取值范围较小的情况。
基数排序ppt
p=pp=p->next;
//从单链表中获取下一个结点 //从单链表中获取下一个结点
} m=m*10; n=n*10; "收集"操作 收集" "收集"操作实际上就是将非空队列首尾 收集" 相接.具体操作可以这样实现: 相接.具体操作可以这样实现: h=NULL; p=NULL; for(j=0;j<r;j++) if (f[j]) { if (!h) { h=f[j];p =t[j]; } else {p->next=f[j];p=t[j];} {p}
for(j=0;j<r;j++) for(j=0;j<r;j++){f[j]=NULL;t[j]=NULL;} "分配"操作 分配" 分配"过程可以描述为: "分配"过程可以描述为:逐个从单链表中取出待 分配的结点,并分离出关键字的相应位,然后, 分配的结点,并分离出关键字的相应位,然后,按照此位 的数值将其插入到相应的队列中. 的数值将其插入到相应的队列中. 下面我们以3位整型数值为例, 下面我们以3位整型数值为例,说明应该如何分离 出相应的关键字位? 出相应的关键字位? 若将3位整型数值的每一位分离出来, 若将3位整型数值的每一位分离出来,可以这样操 作: 次分离的关键字位(个位): ):k=key%10; 第1次分离的关键字位(个位):k=key%10; 次分离的关键字位(十位): 第2次分离的关键字位(十位): k=key%100/10; 次分离的关键字位(百位): 第3次分离的关键字位(百位): k=key%1000/100; …… 次分离的关键字位: 第i次分离的关键字位:k=key%10i/10i-1
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n *= 10;
k = 0;
m++;
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] data =
{73, 22, 93, 43, 55, 14, 28, 65, 39, 81, 33, 100};
{
List<int> list = new List<int>();//存放每次排序后的元素
目录
解法
效率分析
实现方法
实现
c++实现基数排序
AAuto语言实现基数排序
展开
编辑本段
解法
基数排序的方式可以采用LSD(Least significant digital)或MSD(Most significant digital),LSD的排序方式由键值的最右边开始,而MSD则相反,由键值的最左边开始。
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace LearnSort
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
public class RadixSort {
public static void sort(int[] number, int d) {
int k=0;
int n=1;
int m=1;
int[][] temp = new int[number.length][number.length];
{
int[] arr = CreateRandomArray(10);//产生随机数组
Print(arr);//输出数组
RadixSort(ref arr);//排序
Print(arr);//输出排序后的结果
Console.ReadKey();
}
public static void RadixSort(ref int[] arr)
k++;
}
order[i]=0;
}
n*=10;
k=0;
}
putchar('\n');
printf("\n排序后: ");
for (i=0;i<10;i++) printf("%d ",data[i]);
return 0;
}
* Java
基数排序
百科名片
(radix sort)则是属于“分配式排序”(distribution sort),基数排序法又称“桶子法”(bucket sort)或bin sort,顾名思义,它是透过键值的部份资讯,将要排序的元素分配至某些“桶”中,藉以达到排序的作用,基数排序法是属于稳定性的排序,其时间复杂度为O (nlog(r)m),其中r为所采取的基数,而m为堆数,在某些时候,基数排序法的效率高于其它的比较性排序法。
for (i=0;i<10;i++) printf("%d ",data[i]);
putchar('\n');
while (n<=10){
for (i=0;i<10;i++){
lsd=((data[i]/n)%10);
temp[lsd][order[lsd]]=data[i];
6 65
7 73
8 81
9 93
接下来将这些桶子中的数值重新串接起来,成为以下的数列:
14, 22, 28, 39, 43, 55, 65, 73, 81, 93
这时候整个数列已经排序完毕;如果排序的对象有三位数以上,则持续进行以上的动作直至最高位数为止。
LSD的基数排序适用于位数小的数列,如果位数多的话,使用MSD的效率会比较好,MSD的方式恰与LSD相反,是由高位数为基底开始进行分配,其他的演算方式则都相同。
type link=^node;
node=record
data:integer;
next:link;
end;
var i,j,l,m,k:integer;
a:array[1..n] of integer;
s:string;
q,head:array[0..9] of link;
7
8 28
9 39
接下来将这些桶子中的数值重新串接起来,成为以下的数列:
81, 22, 73, 93, 43, 14, 55, 65, 28, 39
接着再进行一次分配,这次是根据十位数来分配:
0
1 14
2 22 28
3 39
4 43
5 55
{
int d = maxbit(data,n);
int * tmp = new int[n];
int * count = new int[10]; //计数器
int i,j,k;
int radix = 1;
for(i = 1; i<= d;i++) //进行d次排序
RadixSort.sort(data, 10);
for(int i = 0; i < data.length; i++) {
System.out.print(data[i] + " ");
}
}
* pascal
program jspx;
const n=8;
编辑本段
效率分析
时间效率:设待排序列为n个记录,d个关键码,关键码的取值范围为radix,则进行链式基数排序的时间复杂度为O(d(n+radix)),其中,一趟分配时间复杂度为O(n),一趟收集时间复杂度为O(n),共进行d趟分配和收集。 空间效率:需要2*radix个指向队列的辅助空间,以及用于静态链表的n个指针。
{
int iMaxLength = GetMaxLength(arr);
RadixSort(ref arr, iMaxLength);
}
//排序
private static void RadixSort(ref int[] arr, int iMaxLength)
p^.data:=a[j];
p^.next:=nil;
q[m]^.next:=p;
q[m]:=p;
end;
l:=0;
for j:=0 to 9 do
begin
p:=head[j];
while p^.next<>nil do
begin
l:=l+1;p1:=p;p:=p^.next;dispose(p1);a[l]:=p^.data;
end;
end;
end;
writeln('Sorted data:');
for i:= 1 to n do
write(a[i]:6);
end.
编辑本段
c++实现基数排序
int maxbit(int data[],int n) //辅助函数,求数据的最大位数
order[lsd]++;
}
printf("\n重新排列: ");
for (i=0;i<10;i++){
if(order[i]!=0)
for (j=0;j<order[i];j++){
data[k]=temp[i][j];
printf("%d ",data[k]);
最低位优先(Least Significant Digit first)法,简称LSD法:先从kd开始排序,再对kd-1进行排序,依次重复,直到对k1排序后便得到一个有序序列。
编辑本段
实现
* C
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(){
count[j] = count[j-1] + count[j]; //将tmp中的位置依次分配给每个桶
for(j = n-1;j >= 0;j--) //将所有桶中记录依次收集到tmp中
{
k = (data[j]/radix)%10;
count[k]--;
tmp[count[k]] = data[j];
}
for(j = 0;j < n;j++) //将临时数组的内容复制到data中
data[j] = tmp[j];
radix = radix*10;
}
delete [] tmp;
delete [] count;
}
C# 实现基数排序
using System;
p,p1:link;
begin
writeln('Enter data:');
for i:=1 to n do read(a[i]);
for i:=5 downto 1 do
begin
for j:=0 to 9 do
begin