计数排序
总结
计数排序、基数排序、桶排序则属于非比较排序。非比较排序是通过确定每个元素之前,应该有多少个元素来排序。针对数组arr,计算arr[i]之前有多少个元素,则唯一确定了arr[i]在排序后数组中的位置。
非比较排序只要确定每个元素之前的已有的元素个数即可,所有一次遍历即可解决。算法时间复杂度O(n)。
非比较排序时间复杂度底,但由于非比较排序需要占用空间来确定唯一位置。所以对数据规模和数据分布有一定的要求。
计数排序
计数排序需要占用大量空间,它仅适用于数据比较集中的情况。比如 [0~100],[10000~19999] 这样的数据。
排序思想
每一个输入的元素arr[i],确定小于 arr[i] 的元素个数。所以可以直接把 arr[i] 放到它输出数组中的位置上。假设有5个数小于 arr[i],所以 arr[i] 应该放在数组的第6个位置上。
桶排序
桶排序可用于最大最小值相差较大的数据情况,比如[9012,19702,39867,68957,83556,102456]。但桶排序要求数据的分布必须均匀,否则可能导致数据都集中到一个桶中。比如[104,150,123,132,20000], 这种数据会导致前4个数都集中到同一个桶中。导致桶排序失效。
排序思想
桶排序的基本思想是:把数组 arr 划分为n个大小相同子区间(桶),每个子区间各自排序,最后合并。计数排序是桶排序的一种特殊情况,可以把计数排序当成每个桶里只有一个元素的情况。
- 找出待排序数组中的最大值max、最小值min
- 桶的数量为(max-min)/arr.length
- 遍历数组 arr,计算每个元素 arr[i] 放的桶
- 每个桶各自排序
- 遍历桶数组,把排序好的元素放进输出数组
基数排序
基数排序已经不再是一种常规的排序方式,它更多地像一种排序方法的应用,基数排序必须依赖于另外的排序方法。基数排序的总体思路就是将待排序数据拆分成多个关键字进行排序,也就是说,基数排序的实质是多关键字排序。
基数排序方法对任一子关键字排序时必须借助于另一种排序方法,而且这种排序方法必须是稳定的。对于多关键字拆分出来的子关键字,它们一定位于0-9这个可枚举的范围内,这个范围不大,因此用桶式排序效率非常好。对于多关键字排序来说,程序将待排数据拆分成多个子关键字后,对子关键字排序既可以使用桶式排序,也可以使用任何一种稳定的排序方法。
举例
举个例子,有一个整数序列,0, 123, 45, 386, 106,下面是排序过程:
- 第一次排序,个位,000 123 045 386 106,无任何变化
- 第二次排序,十位,000 106 123 045 386
- 第三次排序,百位,000 045 106 123 386
- 最终结果,0, 45, 106, 123, 386, 排序完成。