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Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法之常見的分配排序法示例【桶排序與基數(shù)排序】

更新時間：2017年12月15日 11:16:53 作者：hanahimi

這篇文章主要介紹了Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法之常見的分配排序法,結(jié)合實例形式分析了桶排序與基數(shù)排序的相關(guān)原理及實現(xiàn)技巧,需要的朋友可以參考下

本文實例講述了Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法之常見的分配排序法。分享給大家供大家參考，具體如下：

箱排序（桶排序）

箱排序是根據(jù)關(guān)鍵字的取值范圍1~m，預(yù)先建立m個箱子，箱排序要求關(guān)鍵字類型為有限類型，可能會有無限個箱子，實用價值不大，一般用于基數(shù)排序的中間過程。

桶排序是箱排序的實用化變種，其對數(shù)據(jù)集的范圍，如[0,1) 進行劃分為n個大小相同的子區(qū)間，每一個子區(qū)間為一個桶，然后將n非記錄分配到各桶中。因為關(guān)鍵字序列是均勻分布在[0,1)上的，所以一般不會有很多記錄落入同一個桶中。

以下的桶排序方法采用字典實現(xiàn)，所以對于整數(shù)類型，并不需要建立多余空間

def BuckSort(A):
 bucks = dict()  # 桶
 for i in A:
  bucks.setdefault(i,[]) # 每個桶默認(rèn)為空列表
  bucks[i].append(i)  # 往對應(yīng)的桶中添加元素
 A_sort = []
 for i in range(min(A), max(A)+1):
  if i in bucks:     # 檢查是否存在對應(yīng)數(shù)字的桶
   A_sort.extend(bucks[i])  # 合并桶中數(shù)據(jù)
 return A_sort

基數(shù)排序

# 基數(shù)排序
# 輸入：待排序數(shù)組s, keysize關(guān)鍵字位數(shù), 亦即裝箱次數(shù), radix基數(shù)
def RadixSort(s, keysize=4, radix=10):
 # 按關(guān)鍵字的第k分量進行分配 k = 4,3,2,1
 def distribute(s,k):
  box = {r:[] for r in range(radix)}  # 分配用的空箱子
  for item in s:   # 依次掃描s[]，將其裝箱
   t = item
   t /= 10**(k-1)
   t %= 10    # 去關(guān)鍵字第k位
   box[t].append(item)
  return box
 # 按分配結(jié)果重新排列數(shù)據(jù)
 def collect(s,box):
  a = 0
  for i in range(radix):
   s[a:a + len(box[i])] = box[i][:] # 將箱子中元素的合并，覆蓋到原來的數(shù)組中
   a += len(box[i])     # 增加偏移值
 # 核心算法
 for k in range(1,keysize+1):
  box = distribute(s,k)   # 按基數(shù)分配
  collect(s,box)     # 按分配結(jié)果拼合

以下摘自：《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法——理論與實踐》

基數(shù)排序可以拓展為按多關(guān)鍵字排序，如對撲克牌按花色、按點數(shù)排序。
一般地，設(shè)線性表有那個待排序元素，每個元素包含d個關(guān)鍵字{k1,k2,...,kd}，則該線性表對關(guān)鍵字有序指，對于線性表中任意兩個元素r[i]和r[j]，1<=i<=j<=n，都滿足下列有序關(guān)系：
　　　　{k1i,k2i,...,kdi} < {k1j,k2j,...,kdj}
其中k1稱為最主位關(guān)鍵字，kd稱為最次位關(guān)鍵字
其排序方法分兩種：最高位優(yōu)先MSD（most significant digit frist）與最低位優(yōu)先LSD（least significant digit first）

MSD：先按k1排序分組，同一組的個元素，若關(guān)鍵字k1相等，再對各組按k2排序分成子組，依次類推，直到最次位kd對各子組排序后，再將各組鏈接起來。

LSD：與MSD相反，先按kd排序，再對kd-1排序，依次類推。

PS：這里再為大家推薦一款關(guān)于排序的演示工具供大家參考：

在線動畫演示插入/選擇/冒泡/歸并/希爾/快速排序算法過程工具：
http://tools.jb51.net/aideddesign/paixu_ys

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希望本文所述對大家Python程序設(shè)計有所幫助。

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