[기술면접/알고리즘] Radix Sort

Radix Sort에 대해 설명하세요

Keyword

자리수, 메모리, 비교 연산

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Script

기수 정렬은 낮은 자리수부터 비교하며 정렬을 수행하는 알고리즘입니다. 비교 연산을 수행하지 않기 때문에 정렬 속도가 빠르지만, 추가적인 메모리 공간을 필요로 합니다. 또 부동 소수점과 같이 자릿수가 없는 것은 정렬할 수 없습니다.

동작원리를 간단히 설명드리자면, 가장 작은 자리수부터 비교하는 LSD(Least-Significant-Digit)의 경우, 일의 자리를 기준으로 배열을 하나하나 살펴보며, 해당하는 자릿수 버킷 큐에 해당 값을 넣어줍니다. 그리고 큐에 있는 모든 원소를 꺼내어 일의 자리로 정렬된 결과를 도출합니다. 마찬가지로 이 과정을 최대 자리수까지 반복하면 정렬이 수행됩니다.

정렬할 숫자의 자릿수를 d라고 할때 시간복잡도는 항상 O(dn)입니다.

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Additional

그림

코드 (python)

# Using counting sort to sort the elements in the basis of significant places
def countingSort(array, place):
    size = len(array)
    output = [0] * size
    count = [0] * 10

    # Calculate count of elements
    for i in range(0, size):
        index = array[i] // place
        count[index % 10] += 1

    # Calculate cumulative count
    for i in range(1, 10):
        count[i] += count[i - 1]

    # Place the elements in sorted order
    i = size - 1
    while i >= 0:
        index = array[i] // place
        output[count[index % 10] - 1] = array[i]
        count[index % 10] -= 1
        i -= 1

    for i in range(0, size):
        array[i] = output[i]


# Main function to implement radix sort
def radixSort(array):
    # Get maximum element
    max_element = max(array)

    # Apply counting sort to sort elements based on place value.
    place = 1
    while max_element // place > 0:
        countingSort(array, place)
        place *= 10


data = [121, 432, 564, 23, 1, 45, 788]
radixSort(data)
print(data)