排序算法----基数排序

逸帅

排序算法----基数排序

1.基本思想

基数排序的基本思想：将所有待比较数值统一为同样的数位长度，数位较短的数前面补零。然后，从最低位开始，依次进行一次排序。 这样从最低位排序一直到最高位排序完成以后, 数列就变成一个有序序列。

2.基数排序的代码实现

package com.yishuai.sort;

import java.util.Arrays;

/**
 * home.php?mod=space&uid=686208 yishuai
 * @description 基数排序算法
 * home.php?mod=space&uid=686237 2021/3/23 10:02 下午
 */
public class Radix {
    public static void main(String[] args) {
        int[] initial = {15, 159, 552, 328, 976, 333, 312, 4, 799};
        radixSort(initial);
        System.out.println(Arrays.toString(initial));
    }

    /**
     * 基数排序(经典的用空间换时间的算法，速度非常快)：
     * 第一步：确定数组中最大数的位数
     * 第二步：定义二维数组，十个一维数组作为十个桶，桶的大小是数组的长度
     * 第三步：定义一个大小为10的一位数组，用来记录每个桶里面数个数
     * 第四步：分别取个位、十位、百位...，分别放入对应序号的桶内
     * 第五步：从小到大遍历每一个桶，依次把桶里的数据放入到原来数组中
     * 遍历完最后一位时，则代表排序完成。
     */
    public static void radixSort(int[] initial) {
        //假设第一位就是最大的，然后循环遍历所有的数，把最大数找出来
        int maxSize = initial[0];
        for (int i = 1; i < initial.length; i++) {
            if (maxSize < initial[i]) {
                maxSize = initial[i];
            }
        }
        //确定最大数后，通过转换成字符串，然后取字符串长度，就知道最大有几位数
        int maxLength = (maxSize + "").length();

        //第二步：定义桶的个数和大小,、
        // 取到数组的长度，是为了防止所以元素都在一个桶里，导致数组越界
        int[][] bucket = new int[10][initial.length];

        //第三步：定义记录每个桶里元素个数的一维数组
        int[] count = new int[10];

        //第四步：分别取个、十、百...的数据，放入桶里，开始排序
        //i为0代表各位，1代表十位，直到遍历到最大位数
        //n是用来表示个位数、十位数等... 取10的倍数
        for (int i = 0, n = 1; i < maxLength; i++, n *= 10) {
            //把数组里面的每个数都遍历出来，然后放到桶子里面
            for (int j = 0; j < initial.length; j++) {
                /**
                 * digit：位数
                 * /1代表是数本身，%10表示取10的余数，代表取出个位数
                 * /10代表取出数除以10的商，然后%10，代表取出了十位数
                 * /100代表取出数除以100的商，就是百位数本身，百位数是一位数，一位数再%10还是本身
                 * 这是为了找规律，凑出来的数据
                 */
                int digit = initial[j] / n % 10;
                //取出digit号桶子，然后往里面添加数据，同时count对应的记录数据+1
                //count[digit]是代表桶里本来的数据已经到了多少位，往上面添加即可
                bucket[digit][count[digit]++] = initial[j];
            }
            int num = 0;
            //第五步：把桶里的每个元素，一次放到数组中去
            for (int k = 0; k < 10; k++) {
                //通过计数的数组，把不为0的数组里面的数一次遍历出来
                if (count[k] != 0) {
                    for (int j = 0; j < count[k]; j++) {
                        //把第i个不为空的桶里的，第j个数据，放到数组中
                        initial[num++] = bucket[k][j];
                    }
                }
                //每次把个位、十位...数据取出来后，把桶子里面的计数清空
                // 也就代表着清空了桶子里的数，这样下次又会从第0个开始
                count[k] = 0;
            }
            System.out.println(Arrays.toString(initial));
        }
    }
}

3.基数排序存在的问题

1. 基数排序是对传统桶排序的扩展，速度很快.

2. 基数排序是经典的空间换时间的方式，占用内存很大, 当对海量数据排序时，容易造成 OutOfMemoryError 。

3. 基数排序是稳定的。

   [注:假定在待排序的记录序列中， 存在多个具有相同的关键字的记录，若经过排序，这些 记录的相对次序保持不变，即在原序列中， r[i]=r[j]， 且 r[i]在 r[j]之前， 而在排序后的序列中， r[i]仍在 r[j]之前， 则称这种排序算法是稳定的；否则称为不稳定的]

4. 有负数的数组，我们一般不用基数排序来进行排序，如果要支持负数，还要进行进一步的改善

PhoebeCLS

很好的技术帖刚好用到，谢谢楼主

Masterlinnn

小白还是不懂，慢慢学习

704473288

谢谢分享