少年杨家将胡歌全集:一步一步写算法（之基数排序）

【 声明：版权所有，欢迎转载，请勿用于商业用途。 联系信箱：feixiaoxing @163.com】

基数排序是另外一种比较有特色的排序方式，它是怎么排序的呢？我们可以按照下面的一组数字做出说明：12、 104、 13、 7、 9

（1）按个位数排序是12、13、104、7、9

（2）再根据十位排序104、7、9、12、13

（3）再根据百位排序7、9、12、13、104

这里注意，如果在某一位的数字相同，那么排序结果要根据上一轮的数组确定，举个例子来说：07和09在十分位都是0，但是上一轮排序的时候09是排在07后面的；同样举一个例子，12和13在十分位都是1，但是由于上一轮12是排在13前面，所以在十分位排序的时候，12也要排在13前面。

所以，一般来说，10基数排序的算法应该是这样的？

（1）判断数据在各位的大小，排列数据；

（2）根据1的结果，判断数据在十分位的大小，排列数据。如果数据在这个位置的余数相同，那么数据之间的顺序根据上一轮的排列顺序确定；

（3）依次类推，继续判断数据在百分位、千分位......上面的数据重新排序，直到所有的数据在某一分位上数据都为0。

说了这么多，写上我们的代码。也希望大家自己可以试一试。

a）计算在某一分位上的数据

view plaincopy to clipboardprint?

1. int pre_process_data(int array[], int length, int weight)
2. {
3. int index ;
4. int value = 1;
6. for(index = 0; index < weight; index++)
7. value *= 10;
9. for(index = 0; index < length; index ++)
10. array[index] = array[index] % value /(value /10);
12. for(index = 0; index < length; index ++)
13. if(0 != array[index])
14. return 1;
16. return 0;
17. }

view plaincopy to clipboardprint?

1. void sort_for_basic_number(int array[], int length, int swap[])
2. {
3. int index;
4. int basic;
5. int total = 0;
7. for(basic = -9; basic < 10; basic++){
8. for(index = 0; index < length; index++){
9. if(-10 != array[index] && basic == array[index] ){
10. swap[total ++] = array[index];
11. array[index] = -10;
12. }
13. }
14. }
16. memmove(array, swap, sizeof(int) * length);
17. }

c）根据b中的排序结果，对实际的数据进行排序

view plaincopy to clipboardprint?

1. void sort_data_by_basic_number(int array[], int data[], int swap[], int length, int weight)
2. {
3. int index ;
4. int outer;
5. int inner;
6. int value = 1;
8. for(index = 0; index < weight; index++)
9. value *= 10;
11. for(outer = 0; outer < length; outer++){
12. for(inner = 0; inner < length; inner++){
13. if(-10 != array[inner] && data[outer]==(array[inner] % value /(value/10))){
14. swap[outer] = array[inner];
15. array[inner] = -10;
16. break;
17. }
18. }
19. }
21. memmove(array, swap, sizeof(int) * length);
22. return;
23. }

d）把a、b、c组合起来构成基数排序，直到某一分位上的数据为0

view plaincopy to clipboardprint?

1. void radix_sort(int array[], int length)
2. {
3. int* pData;
4. int weight = 1;
5. int count;
6. int* swap;
7. if(NULL == array || 0 == length)
8. return;
10. pData = (int*)malloc(sizeof(int) * length);
11. assert(NULL != pData);
12. memmove(pData, array, length * sizeof(int));
14. swap = (int*)malloc(sizeof(int) * length);
15. assert(NULL != swap);
17. while(1){
18. count = pre_process_data(pData, length, weight);
19. if(!count)
20. break;
22. sort_for_basic_number(pData, length, swap);
23. sort_data_by_basic_number(array, pData, swap, length, weight);
24. memmove(pData, array, length * sizeof(int));
25. weight ++;
26. }
28. free(pData);
29. free(swap);
30. return;
31. }

总结：

（1）测试的时候注意负数的情形

（2）如果在某一位数据相同，那么需要考虑上一轮数据排序的情况

（3）代码中多次分配小空间，此处代码待优化

补充：

（1） 10月15日晚上修改了余数取值范围，这样负数也可以参加排序

（2）10月16日上午增加了一个swap内存分配，避免了内存的重复分配和释放

（3）10月16日上午删除了count计数，一旦发现有不等于0的数据直接返回为1，不需要全部遍历数据