Question

我正在尝试理解基数排序如何按位运行，所以我在互联网上找到了这个算法，但我无法理解它是如何工作的！

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>

// Radix sort comparator for 32-bit two's complement integers
class radix_test
{
    const int bit; // bit position [0..31] to examine
public:
    radix_test(int offset) : bit(offset) {} // constructor

    bool operator()(int value) const // function call operator
    {
        if (bit == 31) // sign bit
            return value < 0; // negative int to left partition
        else
            return !(value & (1 << bit)); // 0 bit to left partition
    }
};

// Least significant digit radix sort
void lsd_radix_sort(int *first, int *last)
{
    for (int lsb = 0; lsb < 32; ++lsb) // least-significant-bit
    {
        std::stable_partition(first, last, radix_test(lsb));
    }
}

// Most significant digit radix sort (recursive)
void msd_radix_sort(int *first, int *last, int msb = 31)
{
    if (first != last && msb >= 0)
    {
        int *mid = std::partition(first, last, radix_test(msb));
        msb--; // decrement most-significant-bit
        msd_radix_sort(first, mid, msb); // sort left partition
        msd_radix_sort(mid, last, msb); // sort right partition
    }
}

// test radix_sort
int main()
{
    int data[] = { 170, 45, 75, -90, -802, 24, 2, 66 };

    lsd_radix_sort(data, data + 8);
    // msd_radix_sort(data, data + 8);

    std::copy(data, data + 8, std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));

    return 0;
}

任何人都可以解释这项工作如何排序整数！非常感谢

Answer 1

嗯，你说你明白了MSD基数排序是如何工作的，所以在这种情况下，关键部分是：

class radix_test {
    bool operator()(int value) const // function call operator
    {
        ...
            return !(value & (1 << bit)); // 0 bit to left partition
    }
}

radix_test是一个函数，当给定值和位数时，测试该位是否未在给定值中设置。 1<<bit会为该位编号生成一个位掩码，如果该位置位，则value & <bitmask>会生成<bitmask>，否则会生成0。然后，如果未设置该位，则该人使用!返回true。

void msd_radix_sort(... int msb = 31)
{
    if (.... msb >= 0)
    {
        ... std::partition(... radix_test(msb));
        msb--; // decrement most-significant-bit
        msd_radix_sort(..., msb); // sort left partition
        msd_radix_sort(..., msb); // sort right partition
    }
}

排序本身以第32位（位ID 31）开始，并使用std::partition将所有未设置该位的值放在左侧，并将该位设置在右侧。然后用下一个较小的位对两半进行递归。当它到达结束时，数据被排序。

由于此实现适用于单比特级（因此基数为2），因此这实际上是一种快速排序。当你改变它们以使用更多的组（非就地）时，radix排序可以真正发挥作用，但它高度依赖于数据的类型和数量。有四十亿个使用全部值的整数，我可能会使用524288个桶而不是两个，然后只需切换到一个内部，而不是递归。

C ++ Radix按位操作排序

1 个答案: