在处理变长字符串排序问题时,传统的排序算法往往因为字符串长度的不确定性而效率不高。本文将介绍一种高效的字符串排序算法,该算法利用Radix排序和桶排序的原理,实现了对变长字符串的O(n)时间复杂度排序。
本算法的核心思想是首先根据字符串的长度进行排序,然后构建一个索引数组,用于表示特定长度子列表的起始位置。这样,可以在不破坏字符串原有长度顺序的前提下,按字母顺序对字符串进行排序。
1. 读取输入文件中的字符串,使用两个链表分别存储字符串和字符串的属性信息。
2. 将文件中的数据转换为所需的格式,即一个字符数组存储所有字符串,另一个数组包含每个字符串的起始位置和大小信息。
3. 根据字符串的长度进行排序,构建索引数组。
4. 对于每个长度大于等于w的字符串子列表,使用桶排序的方法计算起始索引。
5. 使用专门的Radix排序对字符串进行字母顺序排序,只考虑长度大于w的字符串。
6. 将排序后的字符串重新连接到数组A中。
以下是算法的代码实现,其中包含了对字符串长度排序的Radix排序代码。
#include "sort.h"
#include "list.h"
int main() {
// 初始化链表和数组
List *strList = createList();
int *attributes = (int *)malloc(n * sizeof(int));
// 读取文件并填充链表和数组
readInputFile("input.txt", strList, attributes);
// 根据字符串长度进行Radix排序
radixSortByLength(strList, attributes);
// 构建索引数组
int *startIndexes = calculateStartIndexes(strList, attributes);
// 对字符串进行字母顺序的Radix排序
radixSortAlphabetically(strList, attributes, startIndexes);
// 输出排序后的字符串
printSortedStrings(strList);
// 释放资源
free(attributes);
free(startIndexes);
destroyList(strList);
return 0;
}
1. 根据字符串长度进行的Radix排序,时间复杂度为O(n + k),其中k是一个常数,与n无关。
2. 使用桶排序获取长度为1,2,3,...k的元素起始地址的数组,时间复杂度为O(n)。
3. 根据字母顺序进行的Radix排序,时间复杂度为O(n + k)。
1. 存储字符串的数组C[],空间复杂度为O(n)。
2. 存储字符串属性的数组A[],空间复杂度为O(n)。
3. 在算法执行过程中,使用的大小为O(k)、O(n)、O(RADIX + 1)的数组,总空间复杂度为O(n)。
本算法使用Radix-Sort对字符串进行排序,基数为16,即十六进制。这样可以通过对位进行位移和掩码操作来快速获取下一个十六进制数字。
请根据机器是大端还是小端,定义相应的宏。否则,可能无法编译。
Makefile -- 用于在Linux/Unix上构建的Makefile
f -- 示例输入文件
include -- 包含头文件的目录
include/sort.h -- 排序例程的头文件
include/list.h -- 链表代码的头文件
include/defs.h -- 程序中使用的宏定义
include/types.h -- 程序中使用的类型定义
list.c -- 处理输入文件f的链表代码
main.c -- 主函数