如何在 C 中用位調整和填充 malloc 數組

Question

我認為初始化一個用整數填充的大小為 n 的數組將是：

int *ptr = (int*)malloc(n * sizeof(int))

用從 0 到 n 的數字填充數組 ptr 將是：

for (int j = 0; j< n; j++){
        ptr[j] = j;
}

現在我實際上有一個大小為 n 的輸入數組，其隨機值最多可以表示為 16 位。 我認為這意味着可以有高達 65,535 的數字？

我需要使用計數排序對輸入數組進行排序，因此我需要創建一個新數組。

這是否意味着代替我之前用於 ptr 數組大小的 n ，我將其替換為 65,535 以便每個可能的值都可以放入我的數組中？

Answer 1

計數排序是將鍵（在本例中為數字）放入存儲桶的位置。 桶包含在其范圍內的鍵的頻率。 這在很大程度上類似於直方圖。 在桶只有一個密鑰的情況下（如您的情況），您可以通過生成桶的密鑰乘以頻率來重建原始密鑰。

范圍為[0, 65,536)和域為[0, n)令人困惑。 也許一系列水果會更清楚。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

#define FRUITS X(banana), X(pear), X(apple), X(kiwi), X(pomegranate), X(mango)
#define X(n) n
enum fruits { FRUITS };
#undef X
#define X(n) #n
static const char *const fruit_name[] = { FRUITS };
#undef X

int main(void) {
    enum fruits nu,
        fruits[] = { banana, apple, kiwi, pear, kiwi, banana, mango };
    size_t n,
        freq[sizeof fruit_name / sizeof *fruit_name] = { 0 };

    /* `O(n)` to go though `fruits` and make `freq`. */
    for(n = 0; n < sizeof fruits / sizeof *fruits; n++) freq[fruits[n]]++;

    /* `O(n)` to rebuild `fruits` from `freq` in order. */
    for(n = 0, nu = 0; nu < sizeof fruit_name / sizeof *fruit_name; nu++) {
        size_t iter = 0;
        printf("%s\t%zu\n", fruit_name[nu], freq[nu]);
        for(iter = 0; iter < freq[nu]; iter++) fruits[n++] = nu;
    }

    /* `O(n)` to display. */
    for(n = 0; n < sizeof fruits / sizeof *fruits; n++)
        printf("%s\n", fruit_name[fruits[n]]);
    return EXIT_SUCCESS;
}

在這種情況下， int *ptr是freq[] 。 它開始freq[j] = 0 ，而不是freq[j] = j 。 請注意，頻率永遠不會是負數，在這種情況下，我使用了size_t 。

如果您需要大范圍的freq ，那么您應該考慮動態 memory 分配，因為存在堆棧溢出的危險。 一個 bin 可以容納多少個頻率不取決於水果的范圍（在您的情況下為 16 位），而是取決於列表的大小n 。