Пишем ведро сортировки на с ++

Question

Книга, которую я имею, говорит это:

a) Поместите каждое значение одномерного массива в ряд массива сегментов на основе цифры единицы. Например, 97 помещается в строку 7, 3 помещается в строку 3, а 100 помещается в строку 0. Это называется «проходом распределения».

b) Циклически перебирайте массив блоков за строкой и копируйте значения обратно в исходный массив. Это называется «проходной билет». Новый порядок предыдущих значений в одномерном массиве - 100, 3 и 97.

c) Повторите этот процесс для каждой последующей позиции цифры.

У меня много проблем, когда я пытаюсь понять и реализовать это. Пока что у меня есть:

void b_sort(int sarray[], int array_size) {
    const int max = array_size;
    for(int i = 0; i < max; ++i)
        int array[i] = sarray[i];

    int bucket[10][max - 1];
}

Я думаю, что для сортировки их по единицам, десяткам, сотням и т. Д. Я могу использовать это:

for(int i = 0; i < max; ++i)
    insert = (array[i] / x) % 10;
    bucket[insert];

где x = 1, 10, 100, 1000 и т. Д. Я совершенно заблудился, как написать это сейчас.

Answer 1

Вот сортировка сегмента, основанная на информации в вопросе OP.

void b_sort(int sarray[], int array_size) {
    const int max = array_size;
    // use bucket[x][max] to hold the current count
    int bucket[10][max+1];
    // init bucket counters
    for(var x=0;x<10;x++) bucket[x][max] = 0;
    // main loop for each digit position
    for(int digit = 1; digit <= 1000000000; digit *= 10) {
        // array to bucket
        for(int i = 0; i < max; i++) {
            // get the digit 0-9
            int dig = (sarray[i] / digit) % 10;
            // add to bucket and increment count
            bucket[dig][bucket[dig][max]++] = sarray[i];
        }
        // bucket to array
        int idx = 0;
        for(var x = 0; x < 10; x++) {
            for(var y = 0; y < bucket[x][max]; y++) {
                sarray[idx++] = bucket[x][y];
            }
            // reset the internal bucket counters
            bucket[x][max] = 0;
        }
    }
}

Примечания Использование 2d-массива для сегмента тратит много места ... массивочереди / списки обычно имеют больше смысла.

Обычно я не программирую на C ++, и приведенный выше код был написан в веб-браузере, поэтому могут существовать синтаксические ошибки.

Answer 2

переписывание кода Луи в C ++ 11 с очередями STL.

void bucket_sort(vector<int>& arr){
    queue<int> buckets[10];
    for(int digit = 1; digit <= 1e9; digit *= 10){
        for(int elem : arr){
            buckets[(elem/digit)%10].push(elem);
        }
        int idx = 0;
        for(queue<int>& bucket : buckets){
            while(!bucket.empty()){
                arr[idx++] = bucket.front();
                bucket.pop();
            }
        }
    } 
}

Answer 3

В следующем коде используются шестнадцатеричные цифры для сортировки сегментов (для BITS_PER_BUCKET=4).Конечно, это должно быть поучительно, а не продуктивно.

#include <assert.h>
#include <stdio.h>

#define TEST_COUNT 100
#define BITS_PER_BUCKET 4
#define BUCKET_COUNT (1 << BITS_PER_BUCKET)
#define BUCKET_MASK (BUCKET_COUNT-1)
#define PASS_COUNT (8*sizeof(int)/BITS_PER_BUCKET)

int main(int argc, char** argv) {

  printf("Starting up ...");
  assert((PASS_COUNT*BITS_PER_BUCKET) == (8*sizeof(int)));
  printf("... OK\n");

  printf("Creating repeatable very-pseudo random test data ...");
  int data[TEST_COUNT];
  int x=13;
  int i;
  for (i=0;i<TEST_COUNT;i++) {
    x=(x*x+i*i) % (2*x+i);
    data[i]=x;
  }
  printf("... OK\nData is ");
  for (i=0;i<TEST_COUNT;i++) printf("%02x, ",data[i]);
  printf("\n");

  printf("Creating bucket arrays ...");
  int buckets[BUCKET_COUNT][TEST_COUNT];
  int bucketlevel[BUCKET_COUNT];
  for (i=0;i<BUCKET_COUNT;i++) bucketlevel[i]=0;
  printf("... OK\n");

  for (i=0;i<PASS_COUNT;i++) {

    int j,k,l;

    printf("Running distribution pass #%d/%d ...",i,PASS_COUNT);
    l=0;
    for (j=0;j<TEST_COUNT;j++) {
      k=(data[j]>>(BITS_PER_BUCKET*i)) & BUCKET_MASK;
      buckets[k][bucketlevel[k]++]=data[j];
      l|=k;
    }
    printf("... OK\n");

    if (!l) {
      printf("Only zero digits found, sort completed early\n");
      break;
    }

    printf("Running gathering pass #%d/%d ...",i,PASS_COUNT);
    l=0;
    for (j=0;j<BUCKET_COUNT;j++) {
      for (k=0;k<bucketlevel[j];k++) {
        data[l++]=buckets[j][k];
      }
      bucketlevel[j]=0;
    }
    printf("... OK\nData is ");
    for (l=0;l<TEST_COUNT;l++) printf("%02x, ",data[l]);
    printf("\n");

  }
}