基数排序基础透彻理解

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• 基数排序不止于此，还有很多种方法，例如利用计数排序，哈希思想等
• 下面我们以最简单的一种实现进行讲解：
• #include
• #include
• #define Radix 10 //基数为0 ~ 9，总共10个数
• #define MaxDigit 3 //最大为3位的整数，即最大为999
• //提示：首先要明确操作的对象！！！
• //定义结构体节点
• typedef struct Node {
• int data;
• struct Node* next;
• } Node;
• /
• 🎯 从数组创建链表的新函数
• 避免手动输入，直接使用数组数据
  • */
  • //将数组创建为链表
  • Node* CreateListFromArray(int arr[], int n) {
  • //初始化首尾指针和temp指针
  • Node p = NULL, r = NULL, *temp;
  • //把数值存入链表中
  • for (int i = 0; i < n; i++) {
  • //temp是一个新创建的结点的地址
  • temp = (Node*)malloc(sizeof(Node));
  • temp->data = arr[i]; // 📋 直接从数组取值
  • temp->next = NULL; //初始化为NULL
  • //链表尾插法
  • if (p == NULL) {
  • //首尾都指向temp
  • p = r = temp;
  • } else {
  • r->next = temp; //把r后面连接上temp指向的结构体，操控了当前r指向的结构体内部的结构体指针的指向，先链接起节点
  • r = temp; //然后转向用r来操控下一个节点，把下一个节点的地址交给r了，r可以操控它，转换操作对象
  • }
  • }
  • return p;
  • }
  • //基数排序主函数，有链表之后就好操作了
  • void radixSort(Node *&p) {
  • //先声明了桶的地址变量，可以存放地址进行关键操作啦
  • Node h[Radix], t[Radix], *r;
  • for (int i = 0; i < Radix; i++) {
  • //初始化为NULL，防止指向随机内存，10个桶全部初始化首尾指针，抽象桶模型建立
  • h[i] = t[i] = NULL;
  • }
  • //基数级别建立，初始级别是个位，每次循环都乘以10，变成十位，百位...
  • int b = 1;
  • for (int d = 1; d <= MaxDigit; d++) {
  • // 🎯 第一步：分配节点到各个队列(桶) -> 这里的桶要是队列，因为要先进先出
  • //处理链表
  • while (p != NULL) {
  • int k = p->data / b % Radix; //取得基数，存到k处
  • //检测当前这个桶里面是不是空的，空的话就直接把p赋值给h[k]和t[k]，否则就把p赋值给t[k]->next，然后t[k]指向p，把p指向下一个节点
  • if (h[k] == NULL) {
  • h[k] = t[k] = p;
  • } else {
  • t[k]->next = p;
  • t[k] = p;
  • }
  • p = p->next;
  • }
  • // 🎯 第二步：收集各个队列，重组链表，按个位排序好
  • b *= Radix;
  • for (int i = 0; i < Radix; i++) {
  • if (h[i] != NULL) {
  • if (p == NULL) {
  • p = h[i];
  • r = t[i];
  • } else {
  • r->next = h[i]; //有序地连接起来
  • r = t[i];
  • }
  • h[i] = t[i] = NULL; // 🧹 清空队列头尾指针
  • }
  • }
  • if (r != NULL) r->next = NULL; // 🎯 确保链表结尾，NULL用来结尾
  • }
  • }
  • /
• 🎯 打印链表函数
• 保持原始链表不被破坏
  • */
  • void printList(Node *p) {
  • while (p != NULL) {
  • printf("%d ", p->data);
  • p = p->next;
  • }
  • printf("\n");
  • }
  • int main() {
  • system("chcp 65001");
  • int arr[] = {6, 3, 8, 3, 2, 9, 6, 7, 8, 3, 2, 1};
  • int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  • printf("排序前: ");
  • for (int i = 0; i < n; i++) {
  • printf("%d ", arr[i]);
  • }
  • printf("\n");
  • // 🎯 从数组创建链表
  • Node *p = CreateListFromArray(arr, n);
  • printf("链表数据: ");
  • printList(p);
  • // 🎯 执行基数排序
  • radixSort(p);
  • printf("排序后: ");
  • printList(p);
  • return 0;
  • }