基数排序(Radix Sort)
基数排序是按照低位先排序,然后收集;再按照高位排序,然后再收集;依次类推,直到最高位。有时候有些属性是有优先级顺序的,先按低优先级排序,再按高优先级排序。最后的次序就是高优先级高的在前,高优先级相同的低优先级高的在前。
1. 算法描述
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取得数组中的最大数,并取得位数;
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arr 为原始数组,从最低位开始取每个位组成 radix 数组;
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对 radix 进行计数排序(利用计数排序适用于小范围数的特点);
2. 动图演示
3. 代码实现
def radix_sort(mylist):
base = 10
n = 0
max_digit = len(str(max(mylist)))
while max_digit > n:
bucket = [[] for _ in range(10)]
for i in mylist:
bucket[i // (base ** n) % 10].append(i)
index = 0
for i in range(len(bucket)):
stage_two = bucket[i]
for nums in stage_two:
mylist[index] = nums
index += 1
n += 1
4. 算法分析
基数排序基于分别排序,分别收集,所以是稳定的。但基数排序的性能比桶排序要略差,每一次关键字的桶分配都需要 O(n) 的时间复杂度,而且分配之后得到新的关键字序列又需要 O(n) 的时间复杂度。假如待排数据可以分为 d 个关键字,则基数排序的时间复杂度将是 O(d*2n) ,当然 d 要远远小于 n,因此基本上还是线性级别的。
基数排序的空间复杂度为 O(n+k),其中 k 为桶的数量。一般来说 n>>k,因此额外空间需要大概 n 个左右。