
如何使用C++中的计数排序算法
计数排序算法是一种比较简单且高效的排序算法,适用于对整数序列进行排序的场景。它的基本思想是确定每个元素前面有多少个元素比它小,从而确定它在有序数组中的位置。
计数排序算法的步骤如下:
- 找出待排序数组中的最大值,以确定计数数组的长度。
- 创建一个长度为最大值加一的计数数组,并初始化为0。
- 遍历待排序数组,统计每个元素的出现次数,并将统计结果保存到计数数组中。
- 对计数数组进行变形,使得每个位置的值等于它前面位置值之和。
- 创建一个与待排序数组等长的临时数组,用于保存排序结果。
- 从后向前遍历待排序数组,根据计数数组确定每个元素在排序结果中的位置,并将元素存储到临时数组中。
- 将临时数组的结果复制回待排序数组,完成排序。
下面是一个使用C++语言实现的计数排序算法的示例代码:
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
void countingSort(vector<int>& arr) {
int max_val = arr[0];
for (int i = 1; i < arr.size(); i++) {
if (arr[i] > max_val) {
max_val = arr[i];
}
}
vector<int> count(max_val + 1, 0);
for (int i = 0; i < arr.size(); i++) {
count[arr[i]]++;
}
for (int i = 1; i < count.size(); i++) {
count[i] += count[i - 1];
}
vector<int> temp(arr.size());
for (int i = arr.size() - 1; i >= 0; i--) {
temp[count[arr[i]] - 1] = arr[i];
count[arr[i]]--;
}
for (int i = 0; i < arr.size(); i++) {
arr[i] = temp[i];
}
}
int main() {
vector<int> arr = {5, 1, 4, 3, 2};
countingSort(arr);
cout << "排序后的数组:";
for (int i = 0; i < arr.size(); i++) {
cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
以上代码中,我们使用了一个辅助的计数数组来统计每个元素的出现次数,然后通过变形计算每个元素在排序结果中的位置。最后,我们将排序结果复制回原数组。
通过以上示例代码,我们可以看到计数排序算法的实现过程,它的时间复杂度为O(n+k),其中n为待排序序列的长度,k为最大元素值与最小元素值之差加一。
总结起
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