C/C++ 计数排序

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C/C++ 计数排序

• 1.什么是计数排序
• 2.动图演示
• 3.C/C++代码实现

1.什么是计数排序

计数排序（Counting Sort）是一种非基于比较的排序算法，该算法于1954年由 Harold H. Seward 提出。

计数排序的步骤如下：

1. 找出待排序的数组中最大和最小的元素
2. 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
3. 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）
4. 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

它的优势在于在对一定范围内的整数排序时，它的复杂度为Ο(n + k)（其中k是整数的范围），快于任何比较排序算法。

当然这是一种牺牲空间换取时间的做法，而且当O(k)>O(n * log(n))的时候其效率反而不如基于比较的排序（基于比较的排序的时间复杂度在理论上的下限是O(n * log(n)), 如归并排序，堆排序）

(来自百度百科：https://baike.baidu.com/item/%E8%AE%A1%E6%95%B0%E6%8E%92%E5%BA%8F/8518144)

2.动图演示

计数排序

(来自菜鸟教程：https://www.runoob.com/w3cnote/counting-sort.html)

3.C/C++代码实现

#include <stdlib.h>

void countingSort(int *ini_arr, int *sorted_arr, int n, int maxValue)
{
    int *count_arr = (int *)malloc(sizeof(int) * maxValue);
    int i, j, k;
    for (k = 0; k <= maxValue; k++)
        count_arr[k] = 0;
    for (i = 0; i < n; i++)
        count_arr[ini_arr[i]]++;
    for (k = 1; k <= maxValue; k++)
        count_arr[k] += count_arr[k - 1];
    for (j = n; j > 0; j--)
        sorted_arr[--count_arr[ini_arr[j - 1]]] = ini_arr[j - 1];
    free(count_arr);
}

时间复杂度：O(n + k) 空间复杂度：O(k)