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基数排序

基数排序是另外一种比较有特色的排序方式,它是怎么排序的呢?我们可以按照下面的一组数字做出说明:12、 104、 13、 7、 9

(1)按个位数排序是12、13、104、7、9

(2)再根据十位排序104、7、9、12、13

(3)再根据百位排序7、9、12、13、104

这里注意,如果在某一位的数字相同,那么排序结果要根据上一轮的数组确定,举个例子来说:07和09在十分位都是0,但是上一轮排序的时候09是排在07后面的;同样举一个例子,12和13在十分位都是1,但是由于上一轮12是排在13前面,所以在十分位排序的时候,12也要排在13前面。

所以,一般来说,10基数排序的算法应该是这样的?

(1)判断数据在各位的大小,排列数据;

(2)根据1的结果,判断数据在十分位的大小,排列数据。如果数据在这个位置的余数相同,那么数据之间的顺序根据上一轮的排列顺序确定;

(3)依次类推,继续判断数据在百分位、千分位......上面的数据重新排序,直到所有的数据在某一分位上数据都为0。

说了这么多,写上我们的代码。也希望大家自己可以试一试。

a)计算在某一分位上的数据

int pre_process_data(int array[], int length, int weight)
{
    int index ;
    int value = 1;

    for(index = 0; index < weight; index++)
        value *= 10;

    for(index = 0; index < length; index ++)
        array[index] = array[index] % value /(value /10);

    for(index = 0; index < length; index ++)
        if(0 != array[index])
            return 1;

    return 0;
}

b)对某一分位上的数据按照0~10排序

void sort_for_basic_number(int array[], int length, int swap[])
{
    int index;
    int basic;
    int total = 0;

    for(basic = -9; basic < 10; basic++){
        for(index = 0; index < length; index++){
            if(-10 != array[index] && basic == array[index] ){
                swap[total ++] = array[index];
                array[index] = -10;
            }
        }
    }

    memmove(array, swap, sizeof(int) * length);
}

c)根据b中的排序结果,对实际的数据进行排序

void sort_data_by_basic_number(int array[], int data[], int swap[], int length, int weight)
{
    int index ;
    int outer;
    int inner;
    int value = 1;

    for(index = 0; index < weight; index++)
        value *= 10;

    for(outer = 0; outer < length; outer++){
        for(inner = 0; inner < length; inner++){
            if(-10 != array[inner] && data[outer]==(array[inner] % value /(value/10))){
                swap[outer] = array[inner];
                array[inner] = -10;
                break;
            }
        }
    }

    memmove(array, swap, sizeof(int) * length);
    return;
}

**d)把a、b、c组合起来构成基数排序,直到某一分位上的数据为**0

void radix_sort(int array[], int length)
{
    int* pData;
    int weight = 1;
    int count;
    int* swap;
    if(NULL == array || 0 == length)
        return;

    pData = (int*)malloc(sizeof(int) * length);
    assert(NULL != pData);
    memmove(pData, array, length * sizeof(int));

    swap = (int*)malloc(sizeof(int) * length);
    assert(NULL != swap);

    while(1){
        count = pre_process_data(pData, length, weight);
        if(!count)
            break;

        sort_for_basic_number(pData, length, swap);
        sort_data_by_basic_number(array, pData, swap, length, weight);
        memmove(pData, array, length * sizeof(int));
        weight ++;
    }

    free(pData);
    free(swap);
    return;
}

总结:

(1)测试的时候注意负数的情形

(2)如果在某一位数据相同,那么需要考虑上一轮数据排序的情况

(3)代码中多次分配小空间,此处代码待优化

补充:

(1) 10月15日晚上修改了余数取值范围,这样负数也可以参加排序

(2)10月16日上午增加了一个swap内存分配,避免了内存的重复分配和释放

(3)10月16日上午删除了count计数,一旦发现有不等于0的数据直接返回为1,不需要全部遍历数据


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