【数据结构】计数排序

目录

一.计数排序

---

一.计数排序

计数排序属于非比较排序 ，不通过元素之间互相比较完成排序。核心思想是统计数组中每个元素出现的次数，开辟一块计数空间，遍历待排序数组统计每个数值出现频次；之后再遍历计数数组，按照数值从小到大，根据统计到的次数把数值回填到原数组中，从而得到有序序列。计数排序适合数据范围比较集中的整数，数据跨度很大时会造成计数数组空间浪费。

计数排序属于非比较排序，首先遍历数组找出数据的最小值与最大值，计算数据取值范围range，以此开辟计数数组空间；使用memset把计数数组全部置零，遍历原数组，通过arr[i]-min完成数值到下标的映射，统计每个整数出现的次数。之后遍历计数数组，根据每个位置记录的出现次数，不断把i+min写回原数组，完成排序。使用malloc搭配memset手动清零，和calloc效果一致。

算法步骤

1. 找到待排序数组的最大值与最小值，确定数值范围，计算计数数组大小 range = max‑min + 1；
2. 创建计数数组，初始化为 0；
3. 遍历原数组，每个元素映射下标 arr[i]‑min，对应位置计数 + 1；
4. 遍历计数数组，根据计数值，把数值 min+下标 写回原数组。

借用网络图片理解：

代码如下：

//计数排序
void CountSort(int* arr, int n)
{
	//找最大和最小值
	int min = arr[0], max = arr[0];
	for (int i = 1; i < n; i++)
	{
		if (arr[i] < min)
		{
			min = arr[i];
		}
		if (arr[i] > max)
		{
			max = arr[i];
		}
	}
	//max-min+1确定count数组的大小
	int range = max - min + 1;
	int* count = (int*)malloc(sizeof(int) * range);
	if (count == NULL)
	{
		perror("malloc fail!");
		exit(1);
	}
	//初始化用calloc
	memset(count, 0, sizeof(int) * range);
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		count[arr[i] - min]++;
	}
	//将count数组还原到原数组中，使其有序
	int index = 0;
	for (int i = 0; i < range; i++)
	{
		while (count[i]--)
		{
			arr[index++] = i + min;
		}
	}
}

---