使用计数按负值排序? (降序排列)

时间:2016-11-07 23:28:43

标签: c# sorting counting-sort

我有一个计数排序正常工作x > 0,它按降序对我的数组进行排序。然而,当我考虑负数时,我的实现逻辑就会崩溃,因为我在辅助数组values中进入负索引。我想用某种方式使用 uint ,但我不是很熟悉它。

如何使用计数排序来实现

static void countingSort(int[] arr)    
{
    int i, j, max = -1; // I think it falls apart about here 
    int[] values;

    for (i = 0; i < arr.Length; i++)
        if (arr[i] > max) max = arr[i];

    values = new int[max + 1];

    //Here it reaches for a negative index when i = 2,looking for -6.            
    for (i = 0; i < arr.Max(); i++)
        values[arr[i]]++; 

    i = 0; j = values.Length - 1;
    while (i < arr.Length)
    {
        if (values[j] > 0)
        {
            values[j]--;
            arr[i] = j;
            i++;
        }
        else j--;
    }
}

我知道我的问题在于帮助数组的索引。而且由于我不想继续使用负索引制作数组,我有点难过。

你是否可以在c#中实现这一点而不将整个类作为索引器实现? 我知道你可以在C中做到这一点,它的定义很明确:

  

来自C99§6.5.2.1/ 2:   下标运算符[]的定义是E1 [E2]与(*((E1)+(E2)))相同。

我的测试数组是{ 8, 5, -6, 7, 1, 4 }

我的预期输出为{ 8, 7, 5, 4, 1, -6 }

3 个答案:

答案 0 :(得分:3)

实际上,这可以通过一个非常简单的转换完成,你可以更新排序:

    static void countingSort(int[] arr)
    {
        int i, j, max = -1; 
        int[] values;
        //get the highest absolute value to determine the size of the array 
        for (i = 0; i < arr.Length; i++)
            if (Math.Abs(arr[i]) > max) max = Math.Abs(arr[i]);
        //create double the max size array
        values = new int[max*2 + 1];

        //when reaching a value make a shift of max size            
        for (i = 0; i < arr.Length; i++)
            values[arr[i]+max]++;

        i = 0; j = values.Length - 1;
        while (i < arr.Length)
        {
            if (values[j] > 0)
            {
                values[j]--;
                //shift back when putting in the sorted array
                arr[i] = j-max;
                i++;
            }
            else j--;
        }

    }

这样可以说你有一个{-4,3,2}的数组,你将创建一个大小为(4 * 2 + 1)= 9的数组,因为最高的绝对值是-4,并且为4所以-4将位于索引0中,例如2将位于values数组的索引6中,这样就可以避免问题并获得所需的结果。

答案 1 :(得分:1)

在您的示例中,您已经在扫描输入数组以查找最大值。缺少的是您还没有扫描输入数组以找到最小值。如果你添加它,然后知道最小值,你可以偏移数组索引的范围以允许负数(如果仅处理正数,甚至可能减小数组的大小)。

看起来像这样:

static void Sort(int[] array)
{
    int min = int.MaxValue, max = int.MinValue;

    for (int i = 0; i < array.Length; i++)
    {
        if (array[i] < min)
        {
            min = array[i];
        }

        if (array[i] > max)
        {
            max = array[i];
        }
    }

    int[] counts = new int[max - min + 1];

    for (int i = 0; i < array.Length; i++)
    {
        counts[array[i] - min]++;
    }

    int k = 0;

    for (int j = max; j >= min; j--)
    {
        for (int i = 0; i < counts[j - min]; i++)
        {
            array[k++] = j;
        }
    }
}

请注意,这种排序的一个显着缺点是需要维护一个连续数组,其中包含输入中的所有可能值。即使你在输入数组中只有两个元素,如果它们的值是int.MinValueint.MaxValue,你需要一个16GB大的中间数组(暂时忽略你&#39} ; ll使用整数数学运算来解决问题,仅使用int计算数组的长度。

另一种方法是使用字典来存储计数。这样可以避免为不存在的输入值分配内存。它也恰好允许你只需要扫描输入一次,而不是两次(但是这样做的代价是你正在处理一个数据结构,当你添加新元素时必须重新分配它的底层存储,所以算法的复杂性并没有真正减少很多。)

看起来像这样:

static void Sort(int[] array)
{
    int min = int.MaxValue, max = int.MinValue;

    for (int i = 0; i < array.Length; i++)
    {
    }

    Dictionary<int, int> counts = new Dictionary<int, int>();

    for (int i = 0; i < array.Length; i++)
    {
        if (array[i] < min)
        {
            min = array[i];
        }

        if (array[i] > max)
        {
            max = array[i];
        }

        int count;

        // If the key is not present, count will get the default value for int, i.e. 0
        counts.TryGetValue(array[i], out count);
        counts[array[i]] = count + 1;
    }

    int k = 0;

    for (int j = max; j >= min; j--)
    {
        int count;

        if (counts.TryGetValue(j, out count))
        {
            for (int i = 0; i < count; i++)
            {
                array[k++] = j;
            }
        }
    }
}

答案 2 :(得分:0)

看到这个。 https://en.wikipedia.org/wiki/Counting_sort

问题在于“值[arr [i]] ++”。如果arr [i]中的值返回负数,则不起作用。

一种可能性是编写一个函数“Hash-key(arr [i])”,它接受数组中的任何数字并将其转换为字典键值。你可以自己编写或使用图书馆。

如果您使用的是C#,那么“System.Collections”有许多类可以方便字典索引。

using System;
using System.Collections;
public class SamplesArrayList  {

   public static void Main()  {

   // Creates and initializes a new ArrayList.
   ArrayList myAL = new ArrayList();
   myAL.Add("Hello");
   myAL.Add("World");

myAL.Add(“!”);

您的助手将加载源“arr”数组中的数据。 希望这会有所帮助。