20191106-基于Python的对字母基数排序

基数排序

概念

基数排序的算法过程是先将待排元素补位，使其长度一致，然后按照序列中的元素的每个位数进行分桶的一种算法。

比如待排序列是数字，则将所有待比较数值（正整数）统一为同样的数位长度，数位较短的数前面补零。然后，从最低位开始，依次进行一次排序。这样从最低位排序一直到最高位排序完成以后, 数列就变成一个有序序列。

基数排序分类

基数排序的方式分为2类：

1. LSD（Least significant digital）：LSD的排序方式由键值的最右边开始，先比较最低位，也就是个位，进行分桶，分桶过程中分到一个桶中的数据直接追加到桶中即可，无需排序。然后将所有同种的元素按桶的顺序拿出，重新组成序列，然后比较十位，进行分桶…直到比较到最高位，重新组成序列即可完成排序。
2. MSD（Most significant digital）：由键值的最左边开始，先比较最高位，最高位分到一个桶中的，再按照第二位进行分桶…，知道分到最后一位，然后再从最小的桶中逐层向上，把元素都拿出来，即完成排序。

算法过程

1． 不管待排列表是多少个元素，以及元素的长度为多少，都需要创建27个桶，分别对应其他字符以及a-z的26个英文字母

2． 获取待排元素的的最长的单词作为排序的轮数

3． 从低位到高位依次排序（注意：一定是要从地位到高位才能完成我们的字典序）

具体代码分为2个函数，一个函数是获取字母应该放置到哪个桶中，一个函数根据获取的桶的索引将元素放置入桶中

代码

代码1：根据给定单词，以及给定单词的字母的索引（表示当前按照单词的第几个字母进行放置入桶）返回对应的桶的索引

#根据给定英文字母获取对应的桶的索引
def getBucketIndex(word,idx):
    if idx>=len(word):
        return 0
    letter = word[idx]
    if letter>="A" and letter<="Z":
        # 第一个字母从第buckets的第1个索引开始存储
        return ord(letter)-ord("A")+1
    elif letter>="a" and letter<="z":
        return ord(letter)-ord("a")+1

代码2：根据代码1返回的桶的索引放置单词，并且放置后按照桶的位置从0-26逐一取出桶中的单词放回序列，然后进行下一轮排序，一直到排序完最后一轮

# 遍历待排列表，进行排序
def bucketSort(arr):
    # 获取最长单词的长度，即排序的轮数
    sort_round = len(max(arr, key=len))
    #将arr中的单词逐一取出，放入对应的bucket中
    for i in range(sort_round-1,-1,-1):
        # 创建一个长度为27的桶，第0个位置存储非字母的元素，其他的存储26字母
        buckets = [[] for i in range(27)]
        for word in arr:
            buckets_idx =
getBucketIndex(word,i)
            # print(buckets_idx)
            buckets[buckets_idx].append(word)
    #将桶中的单词按照排序后顺序逐一放回arr中
        idx = 0
        for bucket in buckets:
            for word in bucket:
                arr[idx] = word
                idx+=1
    return arr
print(bucketSort(arr))

因为python代码的特定，简化算法代码如下：

origin_arr = ["banana","apple","orange","ape","he"]
arr = ["banana","apple","orange","ape","he"]
#获取排序的轮数
sort_round = len(max(arr,key=len))
#填充arr的字符串，低位补0,使其具有相同的长度
map_dic = {}
for i in range(len(arr)):
    word = arr[i]
    if len(word)<sort_round:
        word+="0"*(sort_round-len(word))
    map_dic[word] = arr[i]
    arr[i] = word
print(arr)
# 从低位开始进行比较，排序
for i in range(sort_round):
    temp = [0]*len(arr)
    arr.sort(key=lambda x:x[-1-i])
result = [map_dic[key] for key in arr]
print(result)

arr.sort(key=lambda
x:x[-1-i])表示先比较最后一位，再比较倒数第二位，倒数第三位。。。

原文参考：

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