基数排序（Java）

àì夳堔傛蜴生んèń 2024-04-08 13:51 63阅读 0赞

#### 目录 ####

*   *   *  6.10 基数排序
         *  本次归并排序出自韩顺平的数据结构与算法

#### 6.10 基数排序 ####

**基本介绍**

1）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

2）基数排序式属于稳定性的排序，基数排序法的是效率高的稳定性排序法

3）基数排序是桶排序的扩展

4）基数排序 是1887年赫尔曼—赫勒里发明的，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。

**基本思想**

1）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。这样从最低为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）看图文解释，理解基数排序的步骤。  
![在这里插入图片描述][0065ca24c9d544109aca5b0b330d740e.png]

*  ![在这里插入图片描述][98c29cb8581e48ff8ed187e7fae9b7c9.png]

**很明显，基数排序就是空间换时间，花费大量空间来换取执行时间**

package com.ldm.sort;
    
    
    import java.util.Arrays;
    
    public class RadixSort {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
            int arr[] = {
         5, 183, 84, 94, 63};
    
            radixSort(arr);
    
        }
    
        //基数排序方法
        public static void radixSort(int[] arr) {
        
    
            //得到数组最大的数的位数
            int max = arr[0];
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        
                if (arr[i] > max ){
        
                    max = arr[i];
                }
            }
            //得到最大数的位数
            int maxLength = String.valueOf(max).length();
    
    
    
            //定义一个二维数组,表示10个桶,每个桶就是一个一维数组
            //1.二维数组包含10个一维数组
            //2.为了防止在放入数的时候,数据溢出,则每个桶,大小定为arr.length
            int[][] bucket = new int[10][arr.length];
    
            //为了记录每个桶,实际插入多少个数据,我们定义一个一维数组来记录每个桶插入的上局个数
            int[] bucketElementCounts =new int[10];
    
            //使用循环将代码处理
            for (int i = 0, n = 1; i < maxLength; i++, n *= 10) {
        
                //针对每个元素的对应的位进行排序处理,第一次是个位,第二次是百位....
    
                for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
        
                    //取出每个元素的个位数
                    int digitOfElement = arr[j] / n % 10;
                    //放入对应的对应的桶
                    bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
                    //预防下一次还是这个位置有别元素的个位数相同而插不进来
                    bucketElementCounts[digitOfElement]++;
                }
                //按照这个桶的顺序(一维数组的下标依次取出数据,放入原来的数组)
                int index = 0;
                //遍历每一个桶,并将桶中的数据,放入原数组
                for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
        
                    //如果桶中有数据,才放入到原数组中
                    if (bucketElementCounts[k] != 0){
        
                        //循环该桶即第k个桶(即第k个一维数组),放入数据
                        for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {
        
                            //取出数据,放入原数组中
                            arr[index++] = bucket[k][l];
    
                        }
                    }
                    //第i+1轮处理之后需要将每个bucketElementCounts[k] == 0
                    bucketElementCounts[k] = 0;
                }
                System.out.println("第"+(i+1)+"轮排序后~\n"+ Arrays.toString(arr));
            }
    
    
          /*  //第一轮(针对每个元素的个位数进行排序处理
            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
                //取出每个元素的个位数
                int digitOfElement = arr[j] % 10;
                //放入对应的对应的桶
                bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
                //预防下一次还是这个位置有别元素的个位数相同而插不进来
                bucketElementCounts[digitOfElement]++;
            }
            //按照这个桶的顺序(一维数组的下标依次取出数据,放入原来的数组)
            int index = 0;
            //遍历每一个桶,并将桶中的数据,放入原数组
            for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
                //如果桶中有数据,才放入到原数组中
                if (bucketElementCounts[k] != 0){
                    //循环该桶即第k个桶(即第k个一维数组),放入数据
                    for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {
                        //取出数据,放入原数组中
                        arr[index++] = bucket[k][l];
    
                    }
                }
                //第一轮处理之后需要将每个bucketElementCounts[k] == 0
                bucketElementCounts[k] = 0;
            }
            System.out.println("第一轮排序后~\n"+ Arrays.toString(arr));
    
            //第2轮
            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
                //取出每个元素的个位数
                int digitOfElement = arr[j] / 10 % 10;
                //放入对应的对应的桶
                bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
                //预防下一次还是这个位置有别元素的个位数相同而插不进来
                bucketElementCounts[digitOfElement]++;
            }
            //按照这个桶的顺序(一维数组的下标依次取出数据,放入原来的数组)
            index = 0;
            //遍历每一个桶,并将桶中的数据,放入原数组
            for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
                //如果桶中有数据,才放入到原数组中
                if (bucketElementCounts[k] != 0){
                    //循环该桶即第k个桶(即第k个一维数组),放入数据
                    for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {
                        //取出数据,放入原数组中
                        arr[index++] = bucket[k][l];
    
                    }
                }
                //第一轮处理之后需要将每个bucketElementCounts[k] == 0
                bucketElementCounts[k] = 0;
            }
            System.out.println("第二轮排序后~\n"+ Arrays.toString(arr));
    
    
            //第3轮
            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
                //取出每个元素的个位数
                int digitOfElement = arr[j] / 100;
                //放入对应的对应的桶
                bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
                //预防下一次还是这个位置有别元素的个位数相同而插不进来
                bucketElementCounts[digitOfElement]++;
            }
            //按照这个桶的顺序(一维数组的下标依次取出数据,放入原来的数组)
            index = 0;
            //遍历每一个桶,并将桶中的数据,放入原数组
            for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
                //如果桶中有数据,才放入到原数组中
                if (bucketElementCounts[k] != 0){
                    //循环该桶即第k个桶(即第k个一维数组),放入数据
                    for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {
                        //取出数据,放入原数组中
                        arr[index++] = bucket[k][l];
    
                    }
                }
                //第一轮处理之后需要将每个bucketElementCounts[k] == 0
                bucketElementCounts[k] = 0;
            }
            System.out.println("第三轮排序后~\n"+ Arrays.toString(arr));
    */
    
        }
    }

#### 本次归并排序出自韩顺平的数据结构与算法 ####

[数据结构和算法教程][Link 1]，哔哩哔哩详细教程  
在 72-75p，视频共有三个，一个小时左右。二倍速半小时即可看完。你确定不去听听韩老师的课？

最后，认识一下，我是小白。努力成为一名合格的程序员。期待与你的下次相遇。

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[Link 1]: https://www.bilibili.com/video/BV1E4411H73v?p=71&spm_id_from=pageDriver&vd_source=027fde985896626031abccc06ce8b031