基數排序

 

基數排序是另外一種比較有特色的排序方式，它是怎麼排序的呢？我們可以按照下面的一組數字做出說明：12、 104、 13、 7、 9

    （1）按個位數排序是12、13、104、7、9

    （2）再根據十位排序104、7、9、12、13

    （3）再根據百位排序7、9、12、13、104

    這裏注意，如果在某一位的數字相同，那麼排序結果要根據上一輪的數組確定，舉個例子來說：07和09在十分位都是0，但是上一輪排序的時候09是排在07後面的；同樣舉一個例子，12和13在十分位都是1，但是由於上一輪12是排在13前面，所以在十分位排序的時候，12也要排在13前面。

    所以，一般來說，10基數排序的算法應該是這樣的？

    （1）判斷數據在各位的大小，排列數據；

    （2）根據1的結果，判斷數據在十分位的大小，排列數據。如果數據在這個位置的餘數相同，那麼數據之間的順序根據上一輪的排列順序確定；

    （3）依次類推，繼續判斷數據在百分位、千分位......上面的數據重新排序，直到所有的數據在某一分位上數據都爲0。

    說了這麼多，寫上我們的代碼。也希望大家自己可以試一試。

    a）計算在某一分位上的數據

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）對某一分位上的數據按照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）根據b中的排序結果，對實際的數據進行排序

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組合起來構成基數排序，直到某一分位上的數據爲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;
}

總結：

    （1）測試的時候注意負數的情形

    （2）如果在某一位數據相同，那麼需要考慮上一輪數據排序的情況

    （3）代碼中多次分配小空間，此處代碼待優化

補充：

    （1） 10月15日晚上修改了餘數取值範圍，這樣負數也可以參加排序

    （2）10月16日上午增加了一個swap內存分配，避免了內存的重複分配和釋放

    （3）10月16日上午刪除了count計數，一旦發現有不等於0的數據直接返回爲1，不需要全部遍歷數據