C语言/C++编程学习数据结构与算法：通俗易懂讲解：位序

C语言是面向过程的，而C＋＋是面向对象的

C和C++的区别：

C是一个结构化语言，它的重点在于算法和数据结构。C程序的设计首要考虑的是如何通过一个过程，对输入（或环境条件）进行运算处理得到输出（或实现过程（事务）控制）。

C++，首要考虑的是如何构造一个对象模型，让这个模型能够契合与之对应的问题域，这样就可以通过获取对象的状态信息得到输出或实现过程（事务）控制。 所以C与C++的最大区别在于它们的用于解决问题的思想方法不一样。之所以说C++比C更先进，是因为“ 设计这个概念已经被融入到C++之中 ”。

C与C++的最大区别：在于它们的用于解决问题的思想方法不一样。之所以说C++比C更先进，是因为“ 设计这个概念已经被融入到C++之中 ”，而就语言本身而言，在C中更多的是算法的概念。那么是不是C就不重要了，错！算法是程序设计的基础，好的设计如果没有好的算法，一样不行。而且，“C加上好的设计”也能写出非常好的东西。

小编推荐一个学C语言/C++的学习裙【 六九九，四七零，五九六 】，无论你是大牛还是小白，是想转行还是想入行都可以来了解一起进步一起学习！裙内有开发工具，很多干货和技术资料分享！

这几天没事的时候，翻了翻<<编程珠玑>>这本书，中间有一节通过一个问题讲述了一种比较巧妙的排序方法—位图排序。我们还是先看问题吧。

问题描述

编程珠玑这本书给出的问题如下：

输入：一个至多包含n个非负整数的文件，每个数都小于n； 且这些整数都不重复；数据之间也不存在关联关系。 此处n取值10000000。

约束：①最多1MB的内存空间可用；②磁盘空间充足；③运行时间最多几分钟， 最好是线性时间。

输出：按升序排列的整数序列。

位图排序思想

针对该题的特点，由于待排序的数据记录较多，如果使用常见的排序方法效率较低，而且内存空间有限（限制为1MB左右），不能一次性将数据如内存，需从文件中多次读入，该书引入了一种新的排序方法 ---位图法。

所谓位图法，就是使用一串二进制串来表示待排序列元素集合的方法。比如，我们知道一个byte = 8bit，表示成二进制串就是：00000000.我们可以用bit的位置[对于一个字节就是0-7，)来表示待序序列中是否出现一个数，1表示出现，0表示不出现。比如说00000010则表示待排序列包含1，因为bit 1为1。如果还不明白，继续看下面的两个例子和示图。

例如：待排序集合{3，6，0，2}，由于这个序列的最大数是6，因此用一个byte就够了，因此可以分配一个只含一个元素的char数组，如char arr[1]，然后看待排序列第一个元素是3，因此将数组元素的第3bit设为1，依次扫描直到待排序列的最后一个元素2，其位图可以用下图的左边表示。

那么如果待排序列的最大数不能用一个byte的最大位置表示了，比如说{3，6，0，2，8，9，10，12}了。很简单，那么就用2个字节的char数组，char arr[2]，比如说待排序列中出现8，那么就将arr数组第二个元素的第0位设为1就可以了，依次类推，如下图右边所示。

好了，现在已经根据待排序列分配好char arr[ ]数组了，也根据待排序列的数据将数组arr的相应位设置好了。最后我们要做的很简单，就是从低到高位依次扫描这个数组的每一位，如果该位为1，表示这个数在待排序列中出现过，那么打印出或者写入到输出文件中，扫描完也就得到了排序后的序列了。

根据上面所描述，不难得出位图排序的伪码如下：

小编推荐一个学C语言/C++的学习裙【 六九九，四七零，五九六 】，无论你是大牛还是小白，是想转行还是想入行都可以来了解一起进步一起学习！裙内有开发工具，很多干货和技术资料分享！

位图排序实现

下面给出位图排序的实现，为了简化，这里使用了C++标准库中的bitset容器，bitset容器是C++中一种提供位集合的数据结构，我们可以像使用数组一样使用位。使用bitset很简单，不太了解的同学去网上查查相关的资料很快就会用的，下面就是位图排序的C++实现。

小编推荐一个学C语言/C++的学习裙【 六九九，四七零，五九六 】，无论你是大牛还是小白，是想转行还是想入行都可以来了解一起进步一起学习！裙内有开发工具，很多干货和技术资料分享！

位图排序适用场景

根据位图排序的特点，不难看出位图排序的适用是有一定局限性的，也就是说位图排序只有在一定的场景下使用效果才最好，如下所示。

需要知道待排序序列中的最大数，因为位图排序时需根据该值来分配数组空间。

位图排序比较适合元素密集的序列，因为在位图排序中，有些数没有出现过，仍要为其保留一个位。如果元素稀疏，则空间浪费很多，比如说一个待排序列{1，10000000，2}，总共三个元素，却要保留10000000/8个字节，是不是有点太得不偿失了。

待排序的元素最好不能重复。

这些是C/C++能做的

服务器开发工程师、人工智能、云计算工程师、信息安全（黑客反黑客）、大数据 、数据平台、嵌入式工程师、流媒体服务器、数据控解、图像处理、音频视频开发工程师、游戏服务器、分布式系统、游戏辅助等

为您提供通俗易懂的技术文章，让技术变的更简单！希望对新手们有一定的帮助，最后，谢谢大家的支持！！！