基数排序（Radix sort）是一种非比较型整数排序算法，其基本思想为：
一个待排序整数序列，将其中每个整数看成由不同位构成(比如，个位十位百位千位...)。
可以先按个位的数值，将这些数分配到 0~9 的 10 个桶中，然后再按从 0 到 9 的顺序把这些数从 10 个桶中收集回来，这时这些数就已经按照个位排好序了。
然后再按照 10 位上的数值，把这些数分配到 10 个桶中，分配完毕后再次收集回来，这时这些数就已经按照十位和个位排好序了。
再按百位、千位依次进行上述过程，直到排序的位数到达数列中最大数的最高位，则排序结束。
由于计算机中字符、浮点等都是由整数来表示的，因此基数排序算法是一种普适性的算法，可以用于整数、字符、浮点数排序。
基数排序算法的核心过程，包括：
计算出待排序数列的最大值 max
计算出最大值的最高位位数 div_cnt
分配内存，代表 0~9 的 10 个桶，用于存储数据
循环 div_cnt 次，每次根据一个分位(个位,十位,百位...)，将这些数据分配到桶中，然后再按桶的顺序将数据收集回来。循环结束后，数据就已经是排好序的了。
释放内存。
基数排序，用一个例子来图解说明：
待排序数列：36, 341, 45, 8, 257
准备 10 个桶，存储从 0 到 9 的分位值：
先将每个整数，按个位上的值，分配到对应的桶中：
从桶中将数据收集回来，得到的数列为：341， 45， 36， 257， 8
再将每个整数，按十分位上的值，分配到对应的桶中：
从桶中将数据收集回来：8，36， 341， 45， 257
再将每个整数，按百分位上的值，分配到对应的桶中：
从桶中将数据收集回来：8，36， 45， 257，341
由于百分位是最大数的最高位，因此排序结束。最终的排序结果是：8，36， 45， 257，341
基数排序, 用 C 语言实现的代码如下：
(ivec_t 是动态变长数组，存储 integer 数据。类似 c++中的 vector，代码实现见后面)
void radix_sort(int* parr, int count) { // 1. compute maximum value int max = parr[0]; for (int i = 1; i < count; i++) { if (parr[i] > max) { max = parr[i]; } }
// 2. computer div_cnt int div_cnt = 0; int max_temp = max; while (max_temp > 0) { max_temp /= 10; div_cnt++; }
// 3. alloc memory for sorting ivec_t* pvecs = (ivec_t*)malloc(10 * sizeof(ivec_t)); for (int i = 0; i < 10; i++) { ivec_init(pvecs + i, 8); }
// 4. sort int divisor = 1; for (int k = 0; k < div_cnt; k++) { // clear memory for (int i = 0; i < 10; i++) { ivec_clear(pvecs + i); }
// distribute to ivec for (int i = 0; i < count; i++) { int idx = (parr[i] / divisor) % 10; ivec_append(pvecs + idx, parr[i]); } divisor *= 10;
// collect from ivec int idx = 0; for (int i = 0; i < 10; i++) { int* pbuf = ivec_buf(pvecs + i); int cnt = ivec_len(pvecs + i); for (int n = 0; n < cnt; n++) { parr[idx++] = pbuf[n]; } } }
// 5. free memory for (int i = 0; i < 10; i++) { ivec_destroy(pvecs + i); } free(pvecs);}
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上述代码中，使用了 ivec_t 这样的数据结构及相关函数，实现对桶的数据管理。ivec_t 的实现代码如下：
typedef struct ivec_t { int cap; int len; int* pbuf;} ivec_t;
int ivec_init(ivec_t* pvec, int cap);int ivec_append(ivec_t* pvec, int val);int ivec_len(ivec_t* pvec);int* ivec_buf(ivec_t* pvec);void ivec_clear(ivec_t* pvec);int ivec_destroy(ivec_t* pvec);
int ivec_init(ivec_t* pvec, int cap) { pvec->len = 0; pvec->cap = cap; pvec->pbuf = (int*)malloc(cap * sizeof(int)); return 0;}
int ivec_append(ivec_t* pvec, int val) { if (pvec->len >= pvec->cap) { // need expand int new_cap = pvec->cap * 2; int* pnew_buf = realloc(pvec->pbuf, new_cap * sizeof(int)); if (!pnew_buf) { return -1; }
pvec->pbuf = pnew_buf; pvec->cap = new_cap; }
pvec->pbuf[pvec->len++] = val; return 0;}
int ivec_len(ivec_t* pvec) { return pvec->len;}
int* ivec_buf(ivec_t* pvec) { return pvec->pbuf;}
void ivec_clear(ivec_t* pvec) { pvec->len = 0;}
int ivec_destroy(ivec_t* pvec) { free(pvec->pbuf); memset(pvec, 0, sizeof(*pvec)); return 0;}
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