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基数排序

思想

基数排序(Radix sort)要求待排序列可以分割出独立的来比较,而且位之间有递进的关系,如果 a 数据的高位比 b 数据大,那剩下的低位就不用比较了。除此之外,每一位的数据范围不能太大,要可以用线性排序算法来排序,否则,基数排序的时间复杂度就无法达到 O(n) 。

可能看完基数排序的算法思想不好理解,我们可以结合一个例子来理解。例如要比较两个手机号码 a,b 的大小,如果在前面几位中,a 手机号码已经比 b 手机号码大了,那后面的几位就不用再比较了,并且手机号都是 0-9 的数字,因此比较适合基数排序。

为了更好的理解排序的过程,我们可以简化一下场景为字符串长度为 3 的比较进行排序,排序过程如下图所示:

tip

在按照位来排序时,要求排序算法必须是稳定的。假设如果排序算法不稳定,可能存在低位比较时相同,但是因为算法不稳定而交换了位置,然后后面高位出现不同时,之前交换位置的数据,现在又重新交换了回来。

当待排序列位数长短不同时,可以采用末尾补齐的办法,例如对字典中所有的英文字典排序,就可以通过再末尾补 0 的办法,让所有数据的位数都和最长的单词相同,此时便可以通过基数排序来排序了。

实现

// TODO

分析

时间复杂度

当每一位进行比较的时候,可以采用线性的桶排序,时间复杂度 O(n),位数为 K,所以时间复杂度为 O(k*n),因为位数 k 较小,所以基数排序的时间复杂度可以做到 O(n)。