数据结构与算法(十三)排序----基数排序(桶排序)

基数排序(桶排序)介绍:

  • 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,它是通过键值的各个位的值,将要排序的元素分配至某些“桶”中,达到排序的作用

  • 基数排序法是属于稳定性的排序,基数排序法的是效率高的稳定性排序法

  • 基数排序(Radix Sort)是桶排序的扩展

  • 基数排序是1887年赫尔曼·何乐礼发明的。它是这样实现的:将整数按位数切割成不同的数字,然后按每个位数分别比较。

基数排序基本思想

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。

例如:
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代码实现:



    public static void radixSort(int [] arr){

        //得到最大数的位数
        int max=arr[0];
        for (int i=0;i<arr.length;i++){
            if (arr[i]>max){
                max=arr[i];
            }
        }
        int maxLenght=(max+"").length();


        //表示10个桶,每个桶就是一维数组
        int [][] bucket=new int[10][arr.length];
        //每个桶放入的个数
        int [] bucketelmentCount=new int[10];
        
        for (int i=0,n=1;i<maxLenght;i++,n*=10){
            for (int j=0;j<arr.length;j++){
                int digitOfelemnt=arr[j]/n%10;
                bucket[digitOfelemnt][bucketelmentCount[digitOfelemnt]++]=arr[j];
            }
        }
        int index=0;
        for (int k=0;k<bucketelmentCount.length;k++){
            if (bucketelmentCount[k]!=0){

                for (int l=0;l<bucketelmentCount[k];l++){
                   arr[index++]= bucket[k][l];
                }
            }
            bucketelmentCount[k]=0;
        }

    }

基数排序的说明:

  • 基数排序是对传统桶排序的扩展,速度很快.
  • 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 。
  • 基数排序时稳定的。[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]
  • 有负数的数组,我们不用基数排序来进行排序, 如果要支持负数,参考: https://code.i-harness.com/zh-CN/q/e98fa9
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