提高我的计数排序(C)实现的时间复杂度

时间:2019-06-05 07:19:25

标签: c algorithm time-complexity counting-sort

考虑以下代码:

#define SIZE 12

void randomize(int* array, int array_size);
void print(int* array, int array_size);
void counting_sort(int* array, int array_size);
int get_max(int* array, int array_size);
void construct(int* sorted, int sorted_array_size, int* values);

int main(void)
{
    srand(time(NULL));
    int* array = (int*)malloc(sizeof(int) * SIZE);
    randomize(array, SIZE);
    print(array, SIZE);
    counting_sort(array, SIZE);
    free(array);

    return 0;
}

void randomize(int* array, int array_size) {...}

void print(int* array, int array_size) {...}

void counting_sort(int* array, int array_size) {
    int minVal, maxVal;
    int* sorted = (int*)malloc(sizeof(int) * SIZE);
    maxVal = get_max(array, array_size);

    int* values = (int*)malloc(maxVal * sizeof(int));

    memset(values, 0, maxVal * sizeof(int));

    for (int i = 0; i < array_size; i++) {
        values[array[i]]++;
    }

    construct(sorted, SIZE, values);

    free(values);
    free(sorted);
    }

int get_max(int* array, int array_size) {...}

void construct(int* sorted, int array_size, int* values) {
    for (int i = 0, j = 0; i < array_size; i++) {
        while (!values[++j]);
        sorted[i] = j;
        --values[j];
    }
    print(sorted, SIZE);
} 

main()声明一个数组,其大小由宏SIZE控制。然后有一些函数可以随机化,打印和查找该数组的最大值。之后是Counting Sort本身的实现,该实现使用construct(..)函数创建已排序的数组。我已经测试了几次,找不到任何错误。但是,这正是我所关心的。

for (int i = 0, j = 0; i < array_size; i++) {
            while (!values[++j]);...

我们有2个内部循环,这些循环中的变量递增。这意味着construct(...)函数的时间复杂度变为二次方,而不是线性的。问题是我无法找到丢弃0中所有values[]的好方法。线性解决方案是最受欢迎的。

添加了完整代码:

#include <stdlib.h>
#include <cassert>
#include <time.h>
#include <limits.h>
#include <string.h>

#define SIZE 160

void randomize(int* array, int array_size);
void print(int* array, int array_size);
void counting_sort(int* array, int array_size);
int get_max(int* array, int array_size);
void construct(int* sorted, int sorted_array_size, int* values);

int main(void)
{
    srand(time(NULL));
    int* array = (int*)malloc(sizeof(int) * SIZE);
    randomize(array, SIZE);
    print(array, SIZE);
    counting_sort(array, SIZE);
    free(array);

    return 0;
}

void randomize(int* array, int array_size) {
    for (int i = 0; i < array_size; i++) {
        array[i] = rand() % array_size;
    }
}

void print(int* array, int array_size) {
    for (int i = 0; i < array_size; i++) {
        printf("%4d ", array[i]);
    }
    putchar('\n');
}

void counting_sort(int* array, int array_size) {
    int minVal, maxVal;
    int* sorted = (int*)malloc(sizeof(int) * SIZE);
    maxVal = get_max(array, array_size);

    int* values = (int*)malloc(maxVal * sizeof(int));

    memset(values, 0, maxVal * sizeof(int));

    for (int i = 0; i < array_size; i++) {
        values[array[i]]++;
    }

    construct(sorted, SIZE, values);

    free(values);
    free(sorted);
}

int get_max(int* array, int array_size) {
    int max = INT_MIN;
    for (int i = 0; i < array_size; i++) {
        if (max < array[i]) {
            max = array[i];
        }
    }
    return max;
}

void construct(int* sorted, int array_size, int* values) {
    for (int i = 0, j = 0; i < array_size; i++) {
        while (!values[j]) {
            ++j;
        }
        sorted[i] = j;
        --values[j];
    }
    print(sorted, SIZE);
} 

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

您的实现是线性的。您有一个内部while循环,但是.has-error select, .has-error textarea, .has-error .mydp, .has-error input { border: 1px solid red !important; }的值永远不会重置为<div class="has-error"> <div> <input /> </div> <div> <span class="mydp" > <input /> <a href="#">btn</a> </span> </div> </div>,它在for循环的每次迭代中都在不断增长。整个j将从0i,而0将从sizej