计数排序是一种非基于比较的排序算法，它的时间复杂度为O(n)，是线性时间内完成的，因此它在某些情况下比基于比较的排序算法更加高效。那么如何使用Python语言来实现计数排序算法呢?以下是详细的内容：
首先，我们需要明确计数排序的核心思想。计数排序的执行步骤如下：
1. 找出待排序数组中最大的数，并创建一个长度为最大数加1的辅助数组count，用于存储每个元素出现的次数;
2. 遍历待排序数组，统计每个元素出现的次数，并存储在count数组中;
3. 对count数组进行累加操作，得到每个元素的正确位置索引;
4. 创建与待排序数组长度相同的结果数组result;
5. 遍历待排序数组，根据元素值在count数组中的索引，将元素放置到正确的位置上;
6. 返回结果数组result，即为排序完成的数组。
以下是使用Python实现计数排序算法的代码示例：
def counting_sort(arr):
# 找出最大值
max_val = max(arr)
# 创建辅助数组count，并初始化为0
count = [0] * (max_val + 1)
# 统计每个元素出现的次数
for num in arr:
count[num] += 1
# 对count数组进行累加操作
for i in range(1, len(count)):
count[i] += count[i - 1]
# 创建结果数组result
result = [0] * len(arr)
# 将元素放置到正确的位置上
for num in arr:
index = count[num] - 1
result[index] = num
count[num] -= 1
# 返回结果数组
return result
接下来，我们可以通过以下方式测试计数排序算法：
arr = [4, 2, 3, 4, 1]
sorted_arr = counting_sort(arr)
print(sorted_arr)
运行以上代码，输出结果为：[1. 2. 3. 4. 4]。