博客
关于我
计数排序的优化
阅读量:373 次
发布时间:2019-03-05

本文共 1687 字,大约阅读时间需要 5 分钟。

计数排序的优化探索

计数排序是一种高效的排序算法,特别适用于数据范围有限的整数排序。传统的计数排序方法通过将数据转化为统计数组的下标进行统计,时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(m),其中m是数据范围的大小。

传统方法中,统计数组的长度通常是最大值加1,这会导致大量的空间浪费。以示例数据[95,94,91,98,99,90,99,93,91,92]为例,传统方法会创建一个长度为100的统计数组(最大值99+1=100),但实际使用中,只用了0-9的位置,其他位置都被浪费了。

优化一:改进统计数组的长度计算方法

针对上述问题,我们提出了一种优化方案:将统计数组的长度设定为数列最大值减去最小值再加1。这样可以最大限度地利用空间,并避免了不必要的空间浪费。

具体步骤如下:

  • 计算数列的最大值和最小值
  • 统计数组长度 = 最大值 - 最小值 + 1
  • 使用最小值作为偏移量,存储数据时在统计数组中按(数值 - 最小值)位置存放
  • 最终输出时,将统计数组反转,得到排序后的结果
  • 优化二:提高计数排序的稳定性

    传统的计数排序虽然时间效率高,但在多个相同数据存在时,可能导致排序结果的不稳定。为了解决这一问题,我们提出了一种新的优化方法:

  • 在统计数组完成初始统计后,进行一次变形处理:从第二个元素开始,每个元素的值等于前面所有元素的和
  • 最后,从统计数组中倒序遍历,将数据按照统计值从大到小输出
  • 这样可以保证相同数据的位置不会被覆盖,排序结果更加稳定
  • 优化后的代码实现

    def countSort_improve(arr=[]):    if not arr:        return []        max_value = max(arr)    min_value = min(arr)        # 计算统计数组的长度    countarray_Length = max_value - min_value + 1    count_array = [0] * countarray_Length        # 初始化统计数组    for i in range(len(arr)):        count_array[arr[i] - min_value] += 1        # 统计数组变形:后面的元素等于前面元素之和    for i in range(1, len(count_array)):        count_array[i] += count_array[i-1]        # 生成排序后的结果数组    sorted_array = [0] * len(arr)    for i in range(len(arr)-1, -1, -1):        current_value = arr[i]        sorted_index = count_array[current_value - min_value] - 1        sorted_array[sorted_index] = current_value        count_array[current_value - min_value] -= 1        return sorted_array

    代码解析:

  • 首先计算数列的最大值和最小值,确定统计数组的长度
  • 初始化统计数组,统计每个数值出现的次数
  • 将统计数组进行变形,确保后面元素的值等于前面元素的和
  • 从后向前遍历统计数组,生成排序后的结果数组
  • 测试案例

    array = [95,94,91,98,99,90,99,93,91,92]sorted_array = countSort_improve(array)print(sorted_array)

    输出结果:[90,91,91,93,94,95,98,99,99,95]

    通过上述优化,计数排序算法不仅时间效率保持不变,空间利用率也得到了显著提升。同时,优化后的算法在多个相同数据存在时,依然能够保持稳定性,排序结果更加可靠。

    转载地址:http://cbvg.baihongyu.com/

    你可能感兴趣的文章
    MYSQL一直显示正在启动
    查看>>
    MySQL一站到底!华为首发MySQL进阶宝典,基础+优化+源码+架构+实战五飞
    查看>>
    MySQL万字总结!超详细!
    查看>>
    Mysql下载以及安装(新手入门,超详细)
    查看>>
    MySQL不会性能调优?看看这份清华架构师编写的MySQL性能优化手册吧
    查看>>
    MySQL不同字符集及排序规则详解:业务场景下的最佳选
    查看>>
    Mysql不同官方版本对比
    查看>>
    MySQL与Informix数据库中的同义表创建:深入解析与比较
    查看>>
    mysql与mem_细说 MySQL 之 MEM_ROOT
    查看>>
    MySQL与Oracle的数据迁移注意事项,另附转换工具链接
    查看>>
    mysql丢失更新问题
    查看>>
    MySQL两千万数据优化&迁移
    查看>>
    MySql中 delimiter 详解
    查看>>
    MYSQL中 find_in_set() 函数用法详解
    查看>>
    MySQL中auto_increment有什么作用?(IT枫斗者)
    查看>>
    MySQL中B+Tree索引原理
    查看>>
    mysql中cast() 和convert()的用法讲解
    查看>>
    mysql中datetime与timestamp类型有什么区别
    查看>>
    MySQL中DQL语言的执行顺序
    查看>>
    mysql中floor函数的作用是什么?
    查看>>