伯爵来了，你就这样排序？

后端

2023-08-30 12:36:57

告别快速排序，迎接计数排序的强大算法！

各位算法爱好者，准备好在排序的世界中迎接一场变革了吗？告别快速排序的复杂计算，向计数排序问好，它是算法界的一颗璀璨新星，准备用其无与伦比的速度和卓越的稳定性征服你的心！

什么是计数排序？

计数排序是一种非比较排序算法，这意味着它不逐个比较元素的大小，而是直接根据元素的数值来确定其位置。这种巧妙的思想让计数排序在处理大规模数据时拥有惊人的速度优势，尤其是当元素范围有限时。

计数排序的优势

非比较算法，速度飞快： 计数排序的速度比快速排序等比较排序算法快得多，因为它避免了逐个比较元素的繁琐过程。
稳定排序，一视同仁： 当元素具有相同的数值时，计数排序将保持它们在排序前的相对顺序，这在某些应用场景中至关重要。
适用性强，独领风骚： 计数排序适用于整数或有限范围内的非负整数排序，使其在许多实际场景中大放异彩，例如统计字符出现频率、计算数字和、生成随机数等。

伯爵来了，看我如何排序！

现在，让我们踏入计数排序的魔法世界，见证它是如何将杂乱无章的数据变为井然有序的序列。

1. 勘察领域，摸清底细

第一步，我们需要了解所要排序的数据的范围，就像一位伯爵需要知道自己要征服的战场有多大。

2. 建立计数数组，拉开架势

接着，根据数据范围，我们建立一个计数数组，这个数组的长度等于数据的最大值加一，它将记录每个元素出现的次数，就如同伯爵的士兵们整齐列队，等待着清点。

3. 逐个清点，记录功绩

接下来，伯爵会逐个审视数据，每发现一个元素，就在相应的计数数组中增加相应的计数，就像他的士兵在记录每个人的功勋一样。

4. 积累功勋，形成队列

在清点完所有数据后，伯爵会根据计数数组中的计数，来重新排列数据，就像士兵们根据自己的功勋排成队列一样。

5. 凯旋归来，展现荣光

最后，伯爵带着重新排列好的数据凯旋归来，就好像士兵们终于在阅兵仪式上展现自己的荣光。

代码实现，技惊四座

现在，让我们用代码来实现计数排序，让这个强大的算法在计算机世界中大展身手。

def counting_sort(nums):
    # 1. 勘察领域，摸清底细
    max_value = max(nums)

    # 2. 建立计数数组，拉开架势
    counts = [0] * (max_value + 1)

    # 3. 逐个清点，记录功绩
    for num in nums:
        counts[num] += 1

    # 4. 积累功勋，形成队列
    sorted_nums = []
    for i in range(max_value + 1):
        for j in range(counts[i]):
            sorted_nums.append(i)

    # 5. 凯旋归来，展现荣光
    return sorted_nums


# 测试代码
nums = [1, 3, 2, 5, 4, 3, 2, 1]
print(counting_sort(nums))  # 输出：[1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 5]