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計數排序在百度百科(https://baike.baidu.com/item/%E8%AE%A1%E6%95%B0%E6%8E%92%E5%BA%8F/8518144?fr=aladdin)是這樣說的:計數排序是一個非基于比較的排序算法,該算法于1954年由 Harold H. Seward 提出。它的優勢在于在對一定范圍內的整數排序時,它的復雜度為Ο(n+k)(其中k是整數的范圍),快于任何比較排序算法。[1-2]
當然這是一種犧牲空間換取時間的做法,而且當O(k)>O(nlog(n))的時候其效率反而不如基于比較的排序(基于比較的排序的時間復雜度在理論上的下限是O(nlog(n)), 如歸并排序,堆排序)
下圖的例子說明了計數排序的過程
計數排序
Java代碼實現如下:
package com.mystudy.algorithm;
/**
* @desc Count Sort algorithm
* @author
*
*/
public class CountSort {
public static void main(String[] args) {
int[] A=new int[]{2,5,3,0,2,3,0,3};
int[] B=countSort(A, 5);
for(int i=0;i<A.length;i++)
{
System.out.print((i+1)+"th:"+B[i]);
}
}
/**
*
* @param array 待排序數組
* @param k 數組中的最大值
* @return
*/
private static int[] countSort(int[] array,int k)
{
int[] C=new int[k+1];//構造C數組,大小為最大值-最小值+1即例中(5-0)+1 = 6
int length=array.length,sum=0;//獲取A數組大小用于構造B數組
int[] B=new int[length];//構造B數組
for(int i=0;i<length;i++)
{
C[array[i]]+=1;// 統計A中各元素個數,存入C數組
}
for(int i=0;i<k+1;i++)//修改C數組
{
sum+=C[i];
C[i]=sum;
}
for(int i=length-1;i>=0;i--)//遍歷A數組,構造B數組
{
B[C[array[i]]-1]=array[i];//將A中該元素放到排序后數組B中指定的位置
C[array[i]]--;//將C中該元素-1,方便存放下一個同樣大小的元素
}
return B;//將排序好的數組返回,完成排序
}
}
實現二參考百科的算法:
package com.mystudy.algorithm;
public class CountSort2 {
public static void main(String[] args) {
int a[] = {100,93,97,92,96,99,92,89,93,97,90,94,92,95};
int b[] = countSort(a);
for(int i:b){
System.out.print(i + "\t");
}
System.out.println();
}
public static int[] countSort(int[] a){
int b[] = new int[a.length];
int max = a[0],min=a[0];
for(int i : a){
if (i>max) {
max = i;
}
if (i<min) {
min = i;
}
}
int k = max - min + 1;//這里k的大小是要排序的數組中,元素大小的極值差+1
int c[] = new int[k];
for(int i=0;i<a.length;++i){
c[a[i]-min] += 1;//優化過的地方,減小了數組c的大小
}
for(int i=1;i<c.length;++i){
c[i] = c[i] + c[i-1];
}
for(int i=a.length-1;i>=0;--i){
b[--c[a[i]-min]] = a[i];//按存取的方式取出c的元素
}
return b;
}
}