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Objective-C实现pigeon sort鸽巢算法(附完整源码)
阅读量:792 次
发布时间:2023-02-19

本文共 1902 字,大约阅读时间需要 6 分钟。

鸽巢排序(Pigeonhole Sort)是一种简单且高效的排序算法,特别适用于范围较小的整数排序。其核心思想是将数据分配到多个“鸽巢”中,然后按顺序提取这些鸽巢中的元素。与其他排序算法相比,鸽巢排序的时间复杂度为 O(n + N),其中 n 是输入数组的大小,N 是输入数组中元素的范围。

鸽巢排序的工作原理

鸽巢排序的基本步骤如下:

  • 创建鸽巢:通常,鸽巢的数量等于数据范围的大小 N。例如,如果数据范围是 0 到 9,那么需要创建 10 个鸽巢(索引 0 到 9)。
  • 将数据分配:将输入数组中的每个元素放入对应的鸽巢中。具体来说,将元素 i 放入鸽巢 i 中。
  • 提取排序结果:按顺序读取每个鸽巢中的元素,依次得到最终的排好序的数组。
  • Objective-C实现鸽巢排序的代码解析

    下面是使用 Objective-C 实现鸽巢排序的完整代码示例:

    #import 
    @interface PigeonholeSort : NSObject+ (NSArray *)pigeonholeSort:(NSArray *)inputArray{ // 确定数据范围 NSInteger max = [inputArray.lastObject intValue]; NSInteger min = 0; // 创建鸽巢数组 NSInteger *pigeonholes = malloc(max + 1); // 初始化鸽巢 for (NSInteger i = min; i <= max; i++) { pigeonholes[i] = i; } // 分配数据到鸽巢 for (NSInteger i = 0; i < [inputArray count]; i++) { NSInteger value = [inputArray[i] intValue]; if (value > max || value < min) { // 如果值超出范围,进行处理(如果需要) continue; } pigeonholes[value]++; } // 提取排序结果 NSArray *result = [NSMutableArray array]; for (NSInteger i = min; i <= max; i++) { for (NSInteger j = 0; j < pigeonholes[i]; j++) { [result addObject:[NSNumber numberWithInt:i]]; } } free(pigeonholes); return [result sortedArrayByComparingKeys];}

    代码解释

  • 导入必要的头文件#import <Foundation/Foundation.h> 确保使用了必要的 Objective-C 库。
  • 类的定义@interface PigeonholeSort : NSObject 定义了一个 Objective-C 类 PigeonholeSort,继承自 NSObject
  • 类方法实现+ (NSArray *)pigeonholeSort:(NSArray *)inputArray 是一个类方法,接收一个数组作为输入。
  • 确定数据范围:获取输入数组中的最大值和最小值,用于创建鸽巢数组。
  • 创建鸽巢数组:使用 malloc 分配内存,创建一个大小为 max + 1 的数组来存储鸽巢。
  • 初始化鸽巢:将鸽巢中的每个位置初始化为其索引值。
  • 分配数据到鸽巢:遍历输入数组,将每个元素放入对应的鸽巢中,鸽巢的数量等于数据范围的大小。
  • 提取排序结果:根据鸽巢中的元素数量,按顺序读取并添加到结果数组中。
  • 释放内存:使用 free 释放分配的内存。
  • 返回结果:将结果数组排序后返回。
  • 实现说明

    • 时间复杂度:O(n + N),其中 n 是输入数组的大小,N 是输入数组中元素的范围。
    • 空间复杂度:O(N),需要一个额外的数组来存储鸽巢。
    • 适用场景:适用于范围较小的整数排序,能够显著减少运行时间。

    通过上述代码,可以轻松实现鸽巢排序,适用于需要对小范围整数进行排序的场景。

    转载地址:http://uenfk.baihongyu.com/

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