十大经典排序算法总结(计数排序)

Posted 康小庄

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了十大经典排序算法总结(计数排序)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

写在前面

  • 楼主整理经典的排序算法
  • 记录学习

1. 计数排序(CountSort)

1.1 概念

计数排序的核心在于将输入的数据值转化为键存储在额外开辟的数组空间中。 作为一种线性时间复杂度的排序,计数排序要求输入的数据必须是有确定范围的整数。

计数排序(Counting sort)是一种稳定的排序算法。计数排序使用一个额外的数组C,其中第i个元素是待排序数组A中值等于i的元素的个数。然后根据数组C来将A中的元素排到正确的位置。它只能对整数进行排序。

1.2 算法描述

  • 找出待排序的数组中最大和最小的元素
  • 统计数组中每个值为i的元素出现的次数,存入数组C的第i项
  • 对所有的计数累加(从C中的第一个元素开始,每一项和前一项相加
  • 反向填充目标数组:将每个元素i放在新数组的第C(i)项,每放一个元素就将C(i)减去1

示意图

1.3 代码演示

package com.zhuang.algorithm;

import java.util.Arrays;

/**
 * @Classname CountSort
 * @Description 计数排序
 * @Date 2021/6/13 18:46
 * @Created by dell
 */

public class CountSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {51, 46, 20, 18, 0, 97, 82, 30, 77, 50};
        countSort(arr);
        System.out.println("计数排序以后的序列为:");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));//[0, 18, 20, 30, 46, 50, 51, 77, 82, 97]
    }

    public static void countSort(int[] arr) {
        //找出数组中的最大值
        int max = arr[0];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] > max) {
                max = arr[i];
            }
        }
        //初始化计数数组
        int[] countArray = new int[max + 1];

        //计数
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            countArray[arr[i]]++;
            arr[i] = 0;
        }
        //排序
        int index = 0;
        for (int i = 0; i < countArray.length; i++) {
            if (countArray[i] > 0) {
                arr[index++] = i;
            }
        }
    }
}

1.4 算法分析

当输入的元素是n 个0到k之间的整数时,它的运行时间是 O(n + k)。计数排序不是比较排序,排序的速度快于任何比较排序算法。由于用来计数的数组C的长度取决于待排序数组中数据的范围(等于待排序数组的最大值与最小值的差加上1),这使得计数排序对于数据范围很大的数组,需要大量时间和内存。

  • 最佳情况:T(n) = O(n+k)
  • 最差情况:T(n) = O(n+k)
  • 平均情况:T(n) = O(n+k)

1.5 适用场景

计数排序需要占用大量空间,它比较适用于数据比较集中的情况

写在最后

  • 学习阶段,描述不当地方,还请大家在评论区指出
  • 继续加油💪

以上是关于十大经典排序算法总结(计数排序)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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