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排序算法之基数排序(桶排序)

程序员文章站 2022-03-24 15:45:02
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排序问题,一直是算法中的比较好玩的东西。

今天总结下这个以空间换时间的经典排序算法。

1、算法图解

以这个数组为例{53, 3, 542, 748, 14, 214} 使用基数排序, 进行升序排序

第1轮排序: (1) 将每个元素的个位数取出,然后看这个数应该放在哪个对应的桶(一个一维数组)

                  (2) 按照这个桶的顺序(一维数组的下标依次取出数据,放入原来数组)

排序算法之基数排序(桶排序)

最终得到:数组的第1轮排序 arr = {542, 53, 3, 14, 214, 748}  

 上图理解到了么?第一轮就是把个位数的数据,分到下标为个位数值的index位置并存放。

来,再进行第二轮

第2轮排序: (1) 将每个元素的十位数取出,然后看这个数应该放在哪个对应的桶(一个一维数组)

                   (2) 按照这个桶的顺序(一维数组的下标依次取出数据,放入原来数组)

 排序算法之基数排序(桶排序)

最终结果:数组的第2轮排序 arr = {3, 14, 214, 542, 748, 53}  

第3轮排序: (1) 将每个元素百位数取出,然后看这个数应该放在哪个对应的桶(一个一维数组)

                  (2) 按照这个桶的顺序(一维数组的下标依次取出数据,放入原来数组) 

排序算法之基数排序(桶排序)

最终结果:数组的第3轮排序 arr = {3, 14, 53, 214, 542, 748}

发现原理没有?好图解不好理解,我们配合下逻辑 


    /**
     * 基数排序-桶排序
     * @param arr
     */
    private static void radixSort(int[] arr) {
        int index = 0;
        int[][] bucket; // 为用arr.length ? 只能是用空间换效益了
        int[] bucketEle;
        bucket = new int[10][arr.length]; // 为用arr.length ? 只能是用空间换效益了
        bucketEle = new int[10];
        for (int i = 0; i < 11; i++) { // 11 随便定的,因为不知道要循环多少次
            boolean allNotZero = false;
            for (int value : arr) {
                int per = (int) Math.pow(10, i);
                int digitEle = (value % (10 * per)); // 取各位上的值
                if (digitEle != 0) {
                    allNotZero = true; // 如果循环一次,发现有不等于0的情况,那说明还是有效的循环中,
                }
                int ind = digitEle / per;
                bucket[ind][bucketEle[ind]] = value;
                bucketEle[ind] += 1;
            }
            if (!allNotZero) { // 如果循环一次,发现全部都是0,那说明排序完成了。
                break;
            }
            index = 0;
            // 从桶中取出来
            for (int k = 0; k < bucketEle.length; k++) {
                if (bucketEle[k] != 0) {
                    for (int t = 0; t < bucketEle[k]; t++) {
                        arr[index] = bucket[k][t];
                        index++;
                    }
                    bucketEle[k] = 0;
                }
            }
        }
    }

注:从韩顺平老师课件中整理出来的,分享给大家。没有连接,无法分享