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  • 基数排序
  • 概述
  • 实现原理
  • 实现代码


基数排序

概述

基数排序（radix sort）属于“分配式排序”（distribution sort），又称“桶子法”（bucket sort）或bin sort，顾名思义，它是透过键值的部份资讯，将要排序的元素分配至某些“桶”中，藉以达到排序的作用，基数排序法是属于稳定性的排序，其时间复杂度为O (nlog®m)，其中r为所采取的基数，而m为堆数，在某些时候，基数排序法的效率高于其它的稳定性排序法。

可以这样理解它：0 - 9 有10个桶，一开始，0桶装个位为0的数字，1装个位为1的，以此类推。第一轮装好以后，从0桶的最前端开始取，依次放回原数组中。

第二次循环，0桶十位为0的数字，1装十位为1的…，以上次循环好的数组依次装入，最前端开始取，依次放回原数组中。

第三次百位，第四次千位…

详细如下图所示

Java指针怎么表示_Java指针怎么表示

实现原理

如上图所示，定义一个二维数组，其每一行看做一个桶，而其下标则代表是装哪个数字的桶。

而装入桶的过程则每个桶都需要一个指针，此指针用数组表示最好，下标为几的元素则代表是第几个桶的指针

获取数字的个位、十位、百位则需要用到“%”符号。此时需要一个值帮助获取，即个位时此值为1，十位为10…

还需要知道数组中长的数字的长度，此时遍历数组获取到最大数字，将其转为字符串通过获取字符串长度得到。

基数排序因为需要创建许多的数组，因此非常占用内存，最好不要用它处理特别大数量级的数据

实现代码

package sort;

public class RadixSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {1,54,43,81,74,63,21,37,99,2,3,6};
        int[] ints = radixSort(array);
        for (int anInt : ints) {
            System.out.print(anInt + " ");
        }
    }
    public static int[] radixSort(int[] array){

        int max = array[0];
        for (int i = 0; i < array.length ;i++) {
            if ( array[i]>max){
                max = array[i];
            }
        }
        int d = (max+"").length();//d为数组中最长的数字的长度

        int k = 0;//k用于从桶中取出元素时，表示放到原数组哪个位置的下标
        int n = 1;//用来辅助获取所在的位数的值，如 31/n) % 10 即可获取到个位数1，而n==10的话即可获取到十位数3
        int m = 1; //用来表示现在现在的排序依据是第几位（1个位2十位3百位）
        int[] order = new int[10];//用来表示每个桶的指针，下标表示这是第几个桶的指针
        int[][] tempArr = new int[10][array.length];//用二维数组表示的行表示桶，列表示这是加入桶里的第几个数字
        while (m <= d){
            //将数组元素按照规则依次放进不同的桶中
            for (int i = 0; i < array.length; i++) {
                int j = (array[i] / n) % 10;//获取当前排序依据位数的数字是几，方便下面添加进相应的桶中
                tempArr[j][order[j]] = array[i];//当前位数是j则添加进第j个桶中的第order[j]个位置，order[j]表示j桶的指针指向的位置
                order[j]++;//添加一个数后，该桶的指针后移
            }
            //遍历各个桶，i表示这是第几个桶
            for (int i = 0; i < order.length; i++) {
                //判断这个桶中有没有数字，为0说明指针没有移动过，即没有柱子
                if (order[i] != 0){
                    //遍历第i个桶，桶中应该有order[i]+1个数字，而其下标为order[i]
                    for (int j = 0; j < order[i]; j++) {
                        //从桶中取出，放回原数组
                        array[k] = tempArr[i][j];
                        k++;
                    }
                    //这个桶遍历完后，将其指针指向0
                    order[i] = 0;
                }
            }
            k = 0;//下次循环从桶中取出元素放入原数组的时候，也需要从0开始，故重置其值
            m ++;//表示下次循环下一位数
            n *= 10;//方便获取下一个位数得值，如这次n辅助获取个位，则十位...
        }
        return array;
    }
}