C++ 使用位运算的基数排序

首先，这是作业，我发现另一个话题谈论同一个话题，但没有答案。问题是：

基于以下假设的按位排序：​​要排序的是编码为B位的整数（因此介于0和2B-1之间）

主要问题是如何进行这种分类。我是否应该将每个整数转换为位并进行比较？ 请不要只给我一个提示或解释怎么做。 谢谢你的帮助！ [编辑] 我在互联网上找到了这个脚本，但我不明白它是如何工作的：

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <string>
#include <cctype>
#include<algorithm>
#include<string>
#include <iterator>
using namespace std;

// 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
    }
}

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

    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, " "));

    system("PAUSE");
    return EXIT_SUCCESS;
}

#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
使用名称空间std；
//32位2的补码整数的基数排序比较器
类基数检验
{
const int bit；//要检查的位位置[0..31]
公众：
基数测试（整数偏移量）：位（偏移量）{}//构造函数
布尔运算符（）（int值）常量//函数调用运算符
{
if（bit==31）//符号位
返回值<0；//左分区为负int
其他的
返回！（值&（1=0）
{
int*mid=std:：partition（第一个，最后一个，基数测试（msb））；
msb--；//递减最高有效位
msd_基数_排序（第一，中间，msb）；//排序左分区
msd_基数_排序（中间、最后、msb）；//排序右分区
}
}
int main（int argc，char*argv[]）
{
int data[]={170,45,75，-90，-802,24,2,66}；
lsd_基数_排序（数据，数据+8）；
//msd_基数_排序（数据，数据+8）；
std：：copy（数据，数据+8，std：：ostream_迭代器（std：：cout，“”）；
系统（“暂停”）；
返回退出成功；
}

首先，您不需要将整数转换为位，因为它已经存储为位。

int

通常是4字节，所以是32位。您可以使用位运算符访问位

这里详细显示了基数排序

此示例基于10位数进行排序

要基于位进行排序，您可以稍微更改算法，在所有位置使用2而不是10：

void radixsort(int *a, int n) {
...
  while (m / exp > 0) {
    int bucket[2] = { 0 };
    for (i = 0; i < n; i++)      bucket[a[i] / exp % 2]++;
    bucket[1] += bucket[0];
    for (i = n - 1; i >= 0; i--) b[--bucket[a[i] / exp % 2]] = a[i];
    for (i = 0; i < n; i++)      a[i] = b[i];
    exp *= 2;
...
  }
}

这将使用单个位进行排序。要使用多个位，需要使其更通用：

#define BITS 2
void radixsort(int *a, int n) {
  int i, b[MAX], m = a[0], pos = 0;
  int buckets=1<<BITS;
  int mask=buckets-1;
  for (i = 0; i < n; i++) if (a[i] > m) m = a[i];

  while ((m>>(pos*BITS)) > 0) {
    int bucket[1<<BITS] = { 0 };
    for (i = 0; i < n; i++)       bucket[(a[i]>>(pos*BITS)) & mask]++;
    for (i = 1; i < buckets; i++) bucket[i] += bucket[i - 1];
    for (i = n - 1; i >= 0; i--)  b[--bucket[(a[i]>>(pos*BITS)) & mask]] = a[i];
    for (i = 0; i < n; i++)       a[i] = b[i];
    pos++;
...
  }
}

#定义位2
无效半径排序（整数*a，整数n）{
int i，b[MAX]，m=a[0]，pos=0；
int bucket=1>（位置*位））>0）{
int bucket[1（位置*位））&掩码]+；
对于（i=1；i=0；i--）b[--bucket[（a[i]>>（pos*位））&掩码]]=a[i]；
对于（i=0；i

这将使用两个位进行排序，因此4个桶用于00、01、10和11。3个位将使用8个桶（000001010 011100101110111）

---

您可以看到，增加位将减少传递次数，但每次传递所做的功更大。

首先，您不需要将整数转换为位，因为它已经存储为位。

int

通常是4字节，因此32位。您可以使用位运算符访问位

这里详细显示了基数排序

此示例基于10位数进行排序

要基于位进行排序，您可以稍微更改算法，在所有位置使用2而不是10：

void radixsort(int *a, int n) {
...
  while (m / exp > 0) {
    int bucket[2] = { 0 };
    for (i = 0; i < n; i++)      bucket[a[i] / exp % 2]++;
    bucket[1] += bucket[0];
    for (i = n - 1; i >= 0; i--) b[--bucket[a[i] / exp % 2]] = a[i];
    for (i = 0; i < n; i++)      a[i] = b[i];
    exp *= 2;
...
  }
}

这将使用单个位进行排序。要使用多个位，需要使其更通用：

#define BITS 2
void radixsort(int *a, int n) {
  int i, b[MAX], m = a[0], pos = 0;
  int buckets=1<<BITS;
  int mask=buckets-1;
  for (i = 0; i < n; i++) if (a[i] > m) m = a[i];

  while ((m>>(pos*BITS)) > 0) {
    int bucket[1<<BITS] = { 0 };
    for (i = 0; i < n; i++)       bucket[(a[i]>>(pos*BITS)) & mask]++;
    for (i = 1; i < buckets; i++) bucket[i] += bucket[i - 1];
    for (i = n - 1; i >= 0; i--)  b[--bucket[(a[i]>>(pos*BITS)) & mask]] = a[i];
    for (i = 0; i < n; i++)       a[i] = b[i];
    pos++;
...
  }
}

#定义位2
无效半径排序（整数*a，整数n）{
int i，b[MAX]，m=a[0]，pos=0；
int bucket=1>（位置*位））>0）{
int bucket[1（位置*位））&掩码]+；
对于（i=1；i=0；i--）b[--bucket[（a[i]>>（pos*位））&掩码]]=a[i]；
对于（i=0；i

这将使用两个位进行排序，因此4个桶用于00、01、10和11。3个位将使用8个桶（000001010 011100101110111）

---

您可以看到，增加位将减少传递次数，但每次传递所做的功更大。

b位的无符号整数值的范围是0到2**b-1。什么是“将每个整数转换为位”甚至是什么意思？你不能只是把单词串在一起，然后希望有一个程序出来…@KerrekSB：我的意思是把一个数字转换成二进制，然后与其他二进制数字进行比较（这是一个建议，不是一个解决方案）“把一个数字转换成二进制”是什么意思意思？这也没有意义。意思是将5转换为二进制。它将是字符串等于101。例如，b位的无符号整数值的范围是0到2**b-1。什么是“将每个整数转换为位”甚至是什么意思？你不能只是把单词串在一起，然后希望有一个程序出来…@KerrekSB：我的意思是把一个数字转换成二进制，然后与其他二进制数字进行比较（这是一个建议，不是一个解决方案）“把一个数字转换成二进制”是什么意思意思是？那也没什么意义。意思是将5转换成二进制，它将是字符串，等于101。例如，我在维基百科上看过这篇文章，但我没有发现任何关于位运算的内容。我在维基百科上看过这篇文章，但我没有发现任何关于位运算的内容