基数排序中的模基数排序和桶排序方法给出代码示例
时间: 2024-11-10 17:12:19 浏览: 4
模基数排序(Modulo Radix Sort)和桶排序都是基数排序的不同变体,它们通常用于解决整数排序的问题,特别是当数据范围很大,直接使用标准的基数排序可能会导致溢出时。
**模基数排序**(也称为取余排序)的思路是在排序前先将每个数字除以一定基数并取余,得到一个范围更小的新数字,然后进行计数排序。这个过程会循环进行多次,直到所有的位都被考虑过。以下是C++的一个简单例子:
```cpp
#include <vector>
#include <algorithm>
void modRadixSort(std::vector<int>& arr, int maxDigit) {
int exp = 1;
while (exp * 10 <= maxDigit) {
// 对于当前位,进行计数排序
std::vector<int> count(10, 0); // 10个桶,代表0-9
for (int num : arr) {
count[(num / exp) % 10]++;
}
// 更新桶中元素的位置
for (int i = 1; i < 10; ++i) {
count[i] += count[i - 1];
}
std::vector<int> output(arr.size());
for (int i = arr.size() - 1; i >= 0; --i) {
output[count[(arr[i] / exp) % 10] - 1] = arr[i];
count[(arr[i] / exp) % 10]--;
}
// 将排好序的部分复制回原数组
arr.swap(output);
exp *= 10;
}
}
```
**桶排序**则将元素分布到有限数量的桶中,对每个桶单独进行排序,然后将所有桶的元素合并。以下是简单的桶排序代码:
```cpp
void bucketSort(std::vector<int>& arr, int range) {
std::vector<std::vector<int>> buckets(range + 1);
for (int num : arr) {
buckets[num % range].push_back(num);
}
// 对每个桶进行排序,这里假设内部使用快速排序或其他已知稳定的排序算法
for (std::vector<int>& bucket : buckets) {
std::sort(bucket.begin(), bucket.end());
}
// 合并所有桶
int index = 0;
for (const auto& bucket : buckets) {
for (auto num : bucket) {
arr[index++] = num;
}
}
}
```
请注意,这两种方法都需要在排序之前预先知道数据范围,并且对于非常大的数据集,可能会占用较多的内存空间。
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