排序演算法之python基數排序

2021-08-25 19:43:19 字數 2576 閱讀 5925

排序演算法如果是穩定的,那麼從乙個鍵上排序,然後再從另乙個鍵上排序,前乙個鍵排序的結果可以為後乙個鍵排序所用基數排序就是這樣,先按低位排序,逐次按高位排序,低位排序後元素的順序在高位也相同時是不會改變的。基數排序是一種非比較型整數排序演算法,其原理是將整數按位數切割成不同的數字,然後按每個位數分別比較。由於整數也可以表達字串(比如名字或日期)和特定格式的浮點數,所以基數排序也不是只能使用於整數。

將所有待比較數值(正整數)統一為同樣的數字長度,數字較短的數前面補零。然後,從最低位開始,依次進行一次排序。這樣從最低位排序一直到最高位排序完成以後,數列就變成乙個有序序列。基數排序的方式可以採用 lsd(least significant digital)或 msd(most significant digital),lsd 的排序方式由鍵值的最右邊開始,而 msd 則相反,由鍵值的最左邊開始。

這裡我們按照個位數排序,待排序列為:,我們採取lsd方式對待排序列排序,效果如下:

#獲得最大數的位數的值

max_data = max(input_list)

bits_num = 0

while max_data:

bits_num += 1

max_data //= 10

return bits_num

def digit(num, d):

#取數num上的第d(從右往左第d位)位數字

p = 1

while d > 1:

d -= 1

p *= 10

return num // p % 10

if len(input_list) == 0:

return

sorted_list = input_list

length = len(sorted_list)

bucket = [0] * length

for d in range(1, maxbit(sorted_list) + 1):

count = [0] * 10

for i in range(0, length):

count[digit(sorted_list[i], d)] += 1

#count[i]表示針對所有數的第d位數,小於等於i的數的個數是count[i]

for i in range(1, 10):

count[i] += count[i - 1]

#針對所有數,按第d位數從小到大放入bucket裡

其中,d代表陣列元素最高位數,n代表元素個數

這個時間複雜度比較好計算:count * length;其中 count 為陣列元素最高位數,length為元素個數;所以時間複雜度:o(n * d)

空間複雜度是使用了兩個臨時的陣列:10 + length;所以空間複雜度:o(n)

在基數排序過程中,每次都是將當前位數上相同數值的元素統一「裝桶」,並不需要交換位置。所以基數排序是穩定的演算法。

演算法 排序之基數排序

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