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排序分為內部排序和外部排序。

內部排序：是指待排序列完全存放在內存中所進行的排序過程，適合不太大的元素序列。

外部排序：指的是大文件的排序，即待排序的記錄存儲在外存儲器上，待排序的文件無法一次裝入內存，需要在內存和外部存儲器之間進行多次數據交換，以達到排序整個文件的目的。

當N小于20的時候，插入排序具有最好的性能。

當N大于20時，快速排序具有最好的性能，盡管歸并排序(merge sort)和堆排序(heap sort)復雜度都為nlog2(n)。

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基數排序

基數排序(Radix Sort)屬于“分配式排序”（distribution sort），又稱“桶子法”（bucket sort）或bin sort，顧名思義，它是透過鍵值的部份信息，將要排序的元素分配至某些“桶”中，藉以達到排序的作用。

基數排序法是屬于穩定性的排序，其時間復雜度為O(nlog(r)m)，其中r為所采取的基數，而m為堆數，在某些時候，基數排序法的效率高于其它的穩定性排序法。

基本思想：

將整數按位數切割成不同的數字，然后按每個位數分別比較。

具體做法：

將所有待比較數值統一為同樣的數位長度，數位較短的數前面補零。

然后，從最低位開始，依次進行一次排序。這樣從最低位排序一直到最高位排序完成以后, 數列就變成一個有序序列。

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?ViewController.swift文件：運行時間（3.3862s）

1 import UIKit 2 3 class ViewController: UIViewController { 4 //屬性1:用來存儲需要排序的數組 5 var result : Array<Int> = Array<Int>() 6 //屬性2:統計排序花費的時間 7 var date : Date! 8 9 override func viewDidLoad() { 10 super.viewDidLoad() 11 // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib. 12 //初始化一個整形數組 13 var array : Array<Int> = Array<Int>() 14 //將1至100的100個整數，存入到該數組中 15 for i in 1...100 16 { 17 array.append(i) 18 } 19 //添加一個循環語句， 20 //用來生成一個由100個隨機整數組成的數組 21 for _ in 1...100 22 { 23 //首先根據數組的長度， 24 //獲得一個1至100的隨機整數 25 let temp = Int(arc4random() % UInt32(array.count))+1 26 //根據隨機值從數組中獲得指定位置的整數， 27 //并存儲在用來排序的數組中 28 let num = array[temp-1] 29 result.append(num) 30 //從原數組中移該隨機數，以避免獲得重復的數字 31 array.remove(at: temp-1) 32 } 33 //添加一個循環語句， 34 //用來生成100個自定義視圖對象 35 for i in 1...100 36 { 37 //初始化自定義視圖對象 38 let num = result[i-1] 39 //并設置它的顯示區域。 40 //其中視圖的高度，是當前數組中的數字的兩倍大小 41 let view = SortView(frame: CGRect(x: 10+i*3, y: 200, width: 2, height: num * 2)) 42 view.backgroundColor = .black 43 //設置視圖的標識值 44 view.tag = i 45 //并將視圖添加到當前視圖控制器的根視圖 46 self.view.addSubview(view) 47 } 48 //然后添加一個按鈕 49 //當用戶點擊該按鈕時對數組進行排序 50 let bt = UIButton(frame: CGRect(x: 10, y: 340, width: 300, height: 40)) 51 //設置背景按鈕的背景顏色為橙色 52 bt.backgroundColor = .orange 53 //設置按鈕在正常狀態下的標題文字 54 bt.setTitle("Sort", for: .normal) 55 //給按鈕對象綁定點擊事件， 56 bt.addTarget(self, action: #selector(reOrderView), for: .touchUpInside) 57 //將按鈕添加到當前視圖控制器的根視圖 58 self.view.addSubview(bt) 59 } 60 61 //添加一個方法，用來響應按鈕的點擊事件 62 @objc func reOrderView() 63 { 64 //獲得當前的日期和時間 65 date = Date() 66 //在一個全局隊列中，以異步的方式對數組進行排序 67 //并實時調整和數組中的數值相對應的視圖的位置 68 DispatchQueue.global().async 69 { 70 //調用實例方法，用來實現可視化的基數排序， 71 //該方法在下方的代碼中實現 72 self.radixSort(list: &self.result) 73 //獲得排序后的系統時間， 74 //并在控制臺輸出兩個時間的差值， 75 //從而獲得排序所花費的大致時間。 76 //考慮線程休眠的影響，此數據僅做參考 77 let endDate = Date() 78 print(endDate.timeIntervalSince(self.date)) 79 } 80 } 81 82 //添加一個方法，用來實現具體的可視化的基數排序的功能 83 private func radixSort(list: inout Array<Int>) 84 { 85 //首先初始化一個二維數組，作為10個空桶 86 //每個空桶作為子數組， 87 //分別存儲位數為0至9的所有元素 88 var bucket: Array<Array<Int>> = [] 89 //通過一循環語句， 90 //往二維數組中添加10個空數組 91 for _ in 0..<10 92 { 93 bucket.append([]) 94 } 95 //接著來獲得數組中的所有元素的最大值， 96 //從而獲得位數最多的元素。 97 //例如數組中的最大值為1234 98 //那么它的位數為4，并且也是數組中所有元素最大的位數。 99 var maxNumber = list[0] 100 //通過循環語句，獲得數組中元素的最大值 101 for item in list 102 { 103 if maxNumber < item 104 { 105 maxNumber = item 106 } 107 } 108 //將該元素轉換為字符串， 109 //從而通過字符串的長度， 110 //獲得該元素的位數。 111 let maxLength = "\(maxNumber)".count 112 //添加一個循環語句，循環區間為1到最大位數。 113 //該循環語句用來進行基數排序 114 for digit in 1...maxLength 115 { 116 //通過一個實例方法，獲得指定位數的值，并添加到對應的桶數組中。 117 //例如當digit的值為1時，表示獲得個位數的值， 118 //并存儲在對應的桶(子數組)中 119 for item in list 120 { 121 let baseNumber = fetchBaseNumber(number: item, digit: digit) 122 bucket[baseNumber].append(item) 123 } 124 //到此完成了入桶操作，接著進行出桶操作。 125 //即將所有桶中的數據全部取出，并依次放在數組中。 126 //首先初始化一個整形變量，作為索引值。 127 var index = 0 128 //添加一個循環語句，對十個桶進行遍歷 129 for i in 0..<bucket.count 130 { 131 //添加另一個循環語句，進行出桶的操作， 132 //直到桶的數據為空。 133 while !bucket[i].isEmpty 134 { 135 //將桶中的第一個元素刪除 136 //并將返回的被刪除的元素， 137 //存入數組中指定的索引位置。 138 list[index] = bucket[i].remove(at: 0) 139 //接著同步更新界面中對應的視圖對象的高度 140 self.udpateView(j: index, height: list[index]) 141 index += 1 142 } 143 } 144 } 145 } 146 147 //添加一個方法，用來獲得指定位數的值， 148 //例如獲取某個數字的個位、十位、千位等的值 149 func fetchBaseNumber(number: Int, digit: Int) -> Int 150 { 151 //在此將數字轉換為字符串的方式 152 //來獲得指定位數的值 153 if digit > 0 && digit <= "\(number)".count 154 { 155 //初始化一個整形數組，用來存儲數字的每個位數的值 156 var numbersArray: Array<Int> = [] 157 //通過一個循環語句，將數字的每個位數， 158 //添加到整形數組中 159 for char in "\(number)".characters 160 { 161 numbersArray.append(Int("\(char)")!) 162 } 163 //最后根據位數，獲取并返回數組中的值 164 return numbersArray[numbersArray.count - digit] 165 } 166 //采用0作為默認值 167 return 0 168 } 169 170 //添加一個方法，用來更新視圖的高度 171 func udpateView(j: Int, height: Int) 172 { 173 //由于需要對界面元素進行調整， 174 //所以需要切換至主線程 175 weak var weak_self = self 176 DispatchQueue.main.async 177 { 178 //根據標識值， 179 //獲得和需要交換順序的數組元素相對應的視圖對象 180 //并設置它的新的高度 181 let view = weak_self?.view.viewWithTag(j+1) 182 view?.frame.size.height = CGFloat(height*2) 183 } 184 //使線程休眠0.01秒， 185 //以方便觀察排序的視覺效果 186 Thread.sleep(forTimeInterval: 0.01) 187 } 188 189 override func didReceiveMemoryWarning() { 190 super.didReceiveMemoryWarning() 191 // Dispose of any resources that can be recreated. 192 } 193 }

SortView.swift文件

1 import UIKit 2 3 class SortView: UIView { 4 //首先重寫父類的初始化方法 5 override init(frame: CGRect) 6 { 7 //設置自定義視圖對象的顯示區域 8 super.init(frame: frame) 9 self.frame = frame 10 } 11 12 //添加一個必須實現的初始化方法 13 required init?(coder aDecoder: NSCoder) { 14 fatalError("init(coder:) has not been implemented") 15 } 16 17 //重寫父類的重新布局子視圖方法 18 //將在此視圖中對視圖進行外觀設置 19 override func layoutSubviews() 20 { 21 //首先獲得自定義視圖在界面中對Y軸坐標 22 let y: CGFloat = 300 - frame.height 23 //然后重新設置自定義視圖的位置 24 self.frame = frame 25 self.frame.origin.y = y 26 //根據自定義視圖的高度，計算一個權重數值 27 //用于生成不同的背景顏色 28 let weight = frame.height / 200 29 //生成不同y色相的顏色對象，從而給自定義視圖設置不同的背景顏色 30 //然后打開ViewController.swift文件 31 let color = UIColor(hue: weight, saturation: 1, brightness: 1, alpha: 1) 32 self.backgroundColor = color 33 } 34 /* 35 // Only override draw() if you perform custom drawing. 36 // An empty implementation adversely affects performance during animation. 37 override func draw(_ rect: CGRect) { 38 // Drawing code 39 } 40 */ 41 }

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的[Swift]八大排序算法（八）：基数排序的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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