Python数据结构与算法24：基本结构：编程练习题6

注：本文如涉及到代码，均经过Python 3.7实际运行检验，保证其严谨性。

本文阅读时间约为6分钟。

基本结构编程练习题6：基数排序

实现一个基数排序算法，用于10进制的正整数从小到大的排序。

思路是保持10个队列(队列0、队列1......队列9、队列main)，开始，所有的数都在main队列，没有排序。

第一趟将所有的数根据其10进制个位(0_{9)，放入相应的队列0}9，全放好后，按照先进先出FIFO的顺序，将每个队列的数合并排到main队列。

第二趟再从main队列队首取数，根据其十位的数值，放入相应队列0~9，全放好后，仍然按照先进先出FIFO的顺序，将每个队列的数合并排到main队列。

第三趟放百位，再合并；第四趟放千位，再合并。

直到最多的位数放完，合并完，这样main队列里就是排好序的数列了。

输入格式:

一个列表mylist，其中mylist包含一些需要排序的正整数，正整数互不相同且均不超过100000，且个数在1至1000之间。

输出格式：

一个与mylist等长的列表。

输入样例：

[8, 91, 34, 22, 65, 30, 4, 55, 18]

输出样例：

[4, 8, 18, 22, 30, 34, 55, 65, 91]

代码模板(建议复制粘贴使用)：

def func(mylist):
    # your code here
    return output
     
mylist = eval(input())
print(func(mylist))

解答：题意明确说了“先进先出FIFO”，那么很容易想到用队列这种数据结构来思考解决问题。

参考代码及对应注释如下：

class Queue:
    def __init__(self):
        self.items = []

    def isEmpty(self):
        return self.items == []

    def enqueue(self, item):
        self.items.insert(0,item)

    def dequeue(self):
        return self.items.pop()

    def size(self):
        return len(self.items)

def func(l):
    '''
    l：列表数据类型，为用户输入的列表。
    '''
    main = Queue()  # 创建一个新的空队列main。
    # 把列表l中的每个元素由int型转换成字符串型，并按照位数最多的标准，把所有数字都变成一样多的位数，高位数不足的用0补齐。
    l = list(map(str, l))  # 用map()函数对l中所有元素进行从int到string类型的转换。
    n = len(max(l))  # l中位数最多的那个数字的位数。
    for i in range(len(l)):
        l[i] = (n-len(l[i])) * '0' + l[i]  # 按照位数最多的标准，把所有数字都变成一样多的位数，高位数不足的用0补齐。
        
    main.items = l  # 把要排序的所有的数据放进队列main中。
    l1 = []
    
    # 新建0-9一共10个队列并将其作为元素按从0到9的索引添加进列表l1当中。
    # l1[0]的是放指定位数上数字为0的队列。其余l[1]、l[2]等依次类推。
    for i in range(10):
        l1.append(Queue())  
  
# 第一趟将所有的数根据其10进制个位(0~9)，放入相应的队列0~9，全放好后，按照FIFO的顺序，将每个队列的数合并排到main队列。
    while n >= 1:
        while not main.isEmpty():
            k = main.dequeue()
            if int(k[n-1]) in range(10):
                l1[int(k[n-1])].enqueue(k)
        
        for i in range(10):
            while not l1[i].isEmpty():
                main.enqueue(l1[i].dequeue())
        n -= 1
    l2 = list(map(int, main.items))
    l2.reverse()
    return l2
     
l = eval(input())
print(func(l))

To be continued.