java基数排序

浅浅的花香味﹌ 2024-03-27 13:00 48阅读 0赞

1.基数排序(桶排序)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
3.  基数排序(Radix Sort)是桶排序的扩展
4.  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。

2.基数排序基本思想

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.  这样说明，比较难理解，下面我们看一个图文解释，理解基数排序的步骤

3.基数排序图文说明

将数组 \{53, 3, 542, 748, 14, 214\} 使用基数排序, 进行升序排序

![在这里插入图片描述][7e0643b4c5d34336bbf03c9e96be061a.png]  
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4.基数排序代码实现

要求：将数组 \{53, 3, 542, 748, 14, 214\} 使用基数排序, 进行升序排序

1.  思路分析：前面的图文已经讲明确
2.  代码实现：看老师演示

import java.util.Arrays;
    
    public class RadixSort {
        
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		int arr[] = {
         53, 3, 542, 748, 14, 214 };
    		radixSort(arr);
    	}
    
    	// 基数排序方法
    	public static void radixSort(int[] arr) {
        
    
    		// 根据前面的推导过程我们可以得到最终的基数排序代码
    
    		// 1.得到数组中最大的数的位数
    		int max = arr[0];// 假设第一数就是最大数
    		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        
    			if (arr[i] > max) {
        
    				max = arr[i];
    			}
    		}
    		// 得到最大数是几位数
    		int maxlength = (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
    		// 说明
    		// 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，则每个一维数组(桶)，大小定为 arr.length
    		// 3. 名明确，基数排序是使用空间换时间的经典算法
    		int[][] bucket = new int[10][arr.length];
    
    		// 为了记录每个桶中，实际存放了多少个数据,我们定义一个一维数组来记录各个桶的每次放入的数据个数
    		// 可以这里理解
    		// 比如：bucketElementCounts[0] , 记录的就是 bucket[0] 桶的放入数据个数
    		int[] bucketElementCounts = new int[10];
    
    		// 这里我们使用循环将代码处理
    		for (int i = 0, n = 1; i < maxlength; i++, n *= 10) {
        
    			// （针对每个元素的个位进行排序处理）,第一次是个位，第二次是十位，第三次是百位......
    			for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
        
    				// 取出每个元素的对应位的值
    				int digitOfElement = arr[j] / n % 10;
    				// 放入到对应的桶中
    				bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
    				bucketElementCounts[digitOfElement]++;
    			}
    			// 按照这个桶的顺序（一维数组的下标依次取出数据，放入原数组）
    			int index = 0;
    			// 遍历每一个桶，并将桶中的数据，放入到原数组
    			for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
        
    				// 如果桶中有数据我们就放入到原数组
    				if (bucketElementCounts[k] != 0) {
        
    					// 循环该桶即第k个桶（即第k个一维数组），放入
    					for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {
        
    						// 取出元素放入到arr
    						arr[index++] = bucket[k][l];
    					}
    				}
    				// 第i+1轮处理后，需要将每个bucketElementCounts[k] = 0;!!!
    				bucketElementCounts[k] = 0;
    			}
    			System.out.println("第" + (i + 1) + "轮，对个位数的排序处理arr=" + Arrays.toString(arr));
    		}
    
    		/*
    		 * // 第一轮（针对每个元素的个位进行排序处理） for (int j = 0; j < arr.length; j++) { // 取出每个元素的个位的值
    		 * int digitOfElement = arr[j] % 10; // 放入到对应的桶中
    		 * bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
    		 * bucketElementCounts[digitOfElement]++; } // 按照这个桶的顺序（一维数组的下标依次取出数据，放入原数组） int
    		 * index = 0; // 遍历每一个桶，并将桶中的数据，放入到原数组 for (int k = 0; k <
    		 * bucketElementCounts.length; k++) { // 如果桶中有数据我们就放入到原数组 if
    		 * (bucketElementCounts[k] != 0) { // 循环该桶即第k个桶（即第k个一维数组），放入 for (int l = 0; l <
    		 * bucketElementCounts[k]; l++) { // 取出元素放入到arr arr[index++] = bucket[k][l]; } }
    		 * // 第1轮处理后，需要将每个bucketElementCounts[k] = 0;!!! bucketElementCounts[k] = 0; }
    		 * System.out.println("第一轮，对个位数的排序处理arr=" + Arrays.toString(arr));
    		 * 
    		 * // ============================================== // 第2轮（针对每个元素的个位进行排序处理） for
    		 * (int j = 0; j < arr.length; j++) { // 取出每个元素的个位的值 int digitOfElement = arr[j]
    		 * / 10 % 10; // 放入到对应的桶中
    		 * bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
    		 * bucketElementCounts[digitOfElement]++; } // 按照这个桶的顺序（一维数组的下标依次取出数据，放入原数组）
    		 * index = 0; // 遍历每一个桶，并将桶中的数据，放入到原数组 for (int k = 0; k <
    		 * bucketElementCounts.length; k++) { // 如果桶中有数据我们就放入到原数组 if
    		 * (bucketElementCounts[k] != 0) { // 循环该桶即第k个桶（即第k个一维数组），放入 for (int l = 0; l <
    		 * bucketElementCounts[k]; l++) { // 取出元素放入到arr arr[index++] = bucket[k][l]; } }
    		 * // 第2轮处理后，需要将每个bucketElementCounts[k] = 0;!!! bucketElementCounts[k] = 0; }
    		 * System.out.println("第2轮，对个位数的排序处理arr=" + Arrays.toString(arr));
    		 * 
    		 * // 第3轮（针对每个元素的个位进行排序处理） for (int j = 0; j < arr.length; j++) { // 取出每个元素的个位的值
    		 * int digitOfElement = arr[j] / 100 % 10; // 放入到对应的桶中
    		 * bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
    		 * bucketElementCounts[digitOfElement]++; } // 按照这个桶的顺序（一维数组的下标依次取出数据，放入原数组）
    		 * index = 0; // 遍历每一个桶，并将桶中的数据，放入到原数组 for (int k = 0; k <
    		 * bucketElementCounts.length; k++) { // 如果桶中有数据我们就放入到原数组 if
    		 * (bucketElementCounts[k] != 0) { // 循环该桶即第k个桶（即第k个一维数组），放入 for (int l = 0; l <
    		 * bucketElementCounts[k]; l++) { // 取出元素放入到arr arr[index++] = bucket[k][l]; } }
    		 * // 第3轮处理后，需要将每个bucketElementCounts[k] = 0;!!! bucketElementCounts[k] = 0; }
    		 * System.out.println("第3轮，对个位数的排序处理arr=" + Arrays.toString(arr));
    		 */
    	}
    }

[7e0643b4c5d34336bbf03c9e96be061a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/9edc1b3c077b408d8a62f74b67886bdd.png
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