基数排序
概念
如何有效处理诸如手机号、英文单词等复杂元素的排序呢?
基数排序的算法过程是先将待排元素补位,使其长度一致,然后按照序列中的元素的每个位数进行分桶的一种算法。
比如待排序列是数字,则将所有待比较数值(正整数)统一为同样的数位长度,数位较短的数前面补零。然后,从最低位开始,依次进行一次排序。这样从最低位排序一直到最高位排序完成以后, 数列就变成一个有序序列。
基数排序分类
基数排序的方式分为2类:
- LSD(Least significant digital):LSD的排序方式由键值的最右边开始,先比较最低位,也就是个位,进行分桶,分桶过程中分到一个桶中的数据直接追加到桶中即可,无需排序。然后将所有同种的元素按桶的顺序拿出,重新组成序列,然后比较十位,进行分桶…直到比较到最高位,重新组成序列即可完成排序。
- MSD(Most significant digital):由键值的最左边开始,先比较最高位,最高位分到一个桶中的,再按照第二位进行分桶…,知道分到最后一位,然后再从最小的桶中逐层向上,把元素都拿出来,即完成排序。
算法过程
1. 不管待排列表是多少个元素,以及元素的长度为多少,都需要创建27个桶,分别对应其他字符以及a-z的26个英文字母
2. 获取待排元素的的最长的单词作为排序的轮数
3. 从低位到高位依次排序(注意:一定是要从地位到高位才能完成我们的字典序)
具体代码分为2个函数,一个函数是获取字母应该放置到哪个桶中,一个函数根据获取的桶的索引将元素放置入桶中
代码
代码1:根据给定单词,以及给定单词的字母的索引(表示当前按照单词的第几个字母进行放置入桶)返回对应的桶的索引
#根据给定英文字母获取对应的桶的索引 def getBucketIndex(word,idx): if idx>=len(word): return 0 letter = word[idx] if letter>="A" and letter<="Z": # 第一个字母从第buckets的第1个索引开始存储 return ord(letter)-ord("A")+1 elif letter>="a" and letter<="z": return ord(letter)-ord("a")+1 |
代码2:根据代码1返回的桶的索引放置单词,并且放置后按照桶的位置从0-26逐一取出桶中的单词放回序列,然后进行下一轮排序,一直到排序完最后一轮
# 遍历待排列表,进行排序 def bucketSort(arr): # 获取最长单词的长度,即排序的轮数 sort_round = len(max(arr, key=len)) #将arr中的单词逐一取出,放入对应的bucket中 for i in range(sort_round-1,-1,-1): # 创建一个长度为27的桶,第0个位置存储非字母的元素,其他的存储26字母 buckets = [[] for i in range(27)] for word in arr: buckets_idx = getBucketIndex(word,i) # print(buckets_idx) buckets[buckets_idx].append(word) #将桶中的单词按照排序后顺序逐一放回arr中 idx = 0 for bucket in buckets: for word in bucket: arr[idx] = word idx+=1 return arr print(bucketSort(arr)) |
因为python代码的特定,简化算法代码如下:
origin_arr = ["banana","apple","orange","ape","he"] arr = ["banana","apple","orange","ape","he"] #获取排序的轮数 sort_round = len(max(arr,key=len)) #填充arr的字符串,低位补0,使其具有相同的长度 map_dic = {} for i in range(len(arr)): word = arr[i] if len(word)<sort_round: word+="0"*(sort_round-len(word)) map_dic[word] = arr[i] arr[i] = word print(arr) # 从低位开始进行比较,排序 for i in range(sort_round): temp = [0]*len(arr) arr.sort(key=lambda x:x[-1-i]) result = [map_dic[key] for key in arr] print(result) |
arr.sort(key=lambda x:x[-1-i])表示先比较最后一位,再比较倒数第二位,倒数第三位。。。
原文参考:
小灰公众号,还有一个博客找不到了,如侵权,请联系本人删除