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基數排序

基數排序Radix Sort)是一種非比較型整數排序算法,其核心思想是將整數按位數切割成不同的數字,然後對每個位數分別進行比較和排序。基數排序適用於大範圍數據的排序,打破了計數排序的限制。

在基數排序中,有兩種主要的排序方式:最低位優先法LSD)和最高位優先法(MSD)。LSD是從最低位開始向最高位依次進行排序,而MSD則是從最高位開始向最低位排序。LSD適用於位數較小的數列,而對於位數較多的數列,MSD的效率會更高。

基數排序的過程通常包括三個步驟:

統一數位長度:首先將所有待比較的數值統一為同樣的數位長度,數位較短的數前面補零。

依次排序:然後從最低位(或最高位)開始,依次進行一次排序。

合併回有序序列:這樣從最低位(或最高位)排序一直到最高位(或最低位)排序完成以後,數列就變成了一個有序序列。

基數排序不僅限於整數,由於其整數也可以表達字元串(如名字或日期)和特定格式的浮點數,基數排序也適用於這些類型的排序。

時間複雜度為O(k*N),空間複雜度為O(k + N),其中k是數字的位數,N是數字的數量。基數排序是穩定的,因為相同的元素在排序前後順序不變。