演算法 計數排序及其變體

2022-09-02 19:27:11 字數 2300 閱讀 4269

簡介:用於整數排序,不同於比較排序,計數排序假設輸入元素的大小在0到k之間,通過計算比 i 小的數的個數而確定 i 的位置。

思路:計算所排序的陣列中,比元素 i 小的數的個數 n,如果n=5,那麼 i 就應該排列在第6個位置上,通過計算每乙個元素的 n 值,我們就能知道每乙個元素的位置,因為元素有可能重複,所以我們還有記錄重複的數的個數以免把重複的數都重複放置到同乙個位置上(當然如果你想去掉重複的數時,可以省略這一步)。

演算法分析

時間複雜度:θ(n+k)

空間複雜度:θ(2n+k)

穩定性:穩定演算法

是否是原址排序:否

**實現

普通版:這個版本假設輸入的資料在[0,k]之間,需要給方法輸入k的值,會保留重複的資料。

1 #include2 #include3

using

std::cout;

4using

std::endl;

5using

std::vector;

6 vector counter_sort(vector v,int k)

18return

out;19}

20int

main(), 9

))22 cout << n << "";

23 cout <24 vector a = ;

25 a.resize(10, 1

);26

print(a);

27return0;

28 }

去重複資料版:這個版本假設輸入的資料在[0,k]之間,需要給方法輸入k的值,並且會自動去掉重複的資料。

1 vector counter_sort(vector v, int

k)14

return

out;

15 }

範圍擴大版:這個版本假設輸入的資料在[-∞,k]之間,需要給方法輸入k的值,會保留重複的資料。

1 vector counter_sort(vector v, int a, int

k)//

將[-∞,k]轉換到[0,k2]的域裡,再用普通的版本去執行

78 vector count, out

;9 count.resize(k + 1, 0

);10

out.resize(v.size(), 0

);11

for (int

n : v)

12 ++count[n];

13for (int i = 1; i < count.size(); ++i)

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

];15

for (int

n : v)

19if (0 !=a)

20for (int& n : out)24

return

out;

25 }

自動確定k值版:這個版本會自動確定排序範圍,會保留重複的資料。

1 vector counter_sort(vectorv)

14if (0 !=a)

1920 vector count, out

;21 count.resize(k + 1, 0

);22

out.resize(v.size(), 0

);23

for (int

n : v)

24 ++count[n];

25for (int i = 1; i < count.size(); ++i)

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

];27

for (int

n : v)

31if (0 !=a)

32for (int& n : out)36

return

out;

37 }

參考資料:《演算法導論 中文版》(英文版第三版)(美)thomash.cormen,charlese.leiserson,ronaldl.rivest,cliffordstein 著;王剛,鄒恒明,殷建平,王巨集志等譯

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