2019-11-08

计数排序

站在巨人的肩膀上能够事半功倍!参考 程序员小灰大佬 写的文章 漫画: 计数排序

官方解释:计数排序是一个非基于比较的排序算法,该算法于1954年由 Harold H. Seward 提出。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。 [1] 当然这是一种牺牲空间换取时间的做法,而且当O(k)>O(nlog(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(nlog(n)), 如归并排序,堆排序)

思想:

  • 为原来的数组分配额外的空间(数组), 用来存储原数组中出现的次数

    • 找出原数组的最大值,最小值,计算所需额外的空间大小

    • 空间大小为 原数组的 最大值 - 最小值

  • 定义 这个额外的空间,用 0 填满

  • 计算 数组中 每个 数 出现的次数 并且

  • 遍历 定义的数组,输出

example:

9,3,5,4,9,1,2,7,8,1,3,6,5,3,4,0,10,9 ,7,9

该数组中数值范围在 0 - 10 所以 分配空间大小为: 10 - 0 + 1 = 11。

用 0 填满该数组, 如图:

[图片上传失败...(image-beeb90-1573208594202)]

比如第一个数:9,即 数组下标 为 9 的元素加1,即 0 + 1 = 1, 如图:

解决下标问题: 下标就是 原数组的值 - 最小值: 9 - 0

img

第二个整数是3,那么数组下标为3的元素加1:

img

以此类推,最终结果如图:

[图片上传失败...(image-e8070c-1573208594202)]

然后遍历数组存入一个空数组中即可。

代码(JavaScript):

/**
 * 
 * @param {*Array} nums 
 */
function countSort(nums) {
    //  找出数组中数值的范围 example: [-1,3,2,0]。 范围为: 3 - (-1) + 1 = 5 个 [-1, 0, 1, 2, 3]

    let max = nums[0],   // 假设 第一个数最大
        min = nums[0],   // 假设 第一个数最小
        res = [];

    for (let i = 1; i < nums.length; i++) {
        // 找出数组中的最大值
        max = nums[i] > max ? nums[i] : max;

        // 找出数组中最小值
        min = nums[i] > min ? min : nums[i];
    }

    // 求出 数组 额外的空间大小
    const len = max - min + 1;

    // 定义一个 额外的 数组 大小为 数组的个数 即 len, 并设为 0
    const arr = Array(len).fill(0);

    // 计算 数组中 每个数 出现的次数,并且对应好位置
    for (let num of nums) {
        arr[num - min]++;
    }

    // 遍历 我们定义的数组,存入到 res 中
    for (let i = 0; i < len; i++) {
        while (arr[i]) {
            res.push(min + i);  // 数组下标 加上 最小值 就是原数组中的值(排序好了)
            arr[i]--;
        }
    }

    return res
}

console.log(countSort([9, 3, 5, 4, 9, 1, 2, 7, 8, 1, 3, 6, 5, 3, 4, 0, 10, 9, 7, 9]));
// [ 0, 1, 1, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 7, 7, 8, 9, 9, 9, 9, 10 ]

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