数据机构和算法——排序算法(下)

基数排序

1、基数排序:又称桶子排序,通过键值的各个位的值,将要排序的元素fenp至某些“桶”中,达到排序的作用。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。基数排序是使用空间换时间的经典算法。

2、基排序基本思想:将所有待排序数补全成统一长度的数,数位短的前面用0补齐,然后从低位开始,依次排序,最后就会得到一个有序序列。

下面画一张图,让大家更直观得看到基数排序是怎么实现的。

 

 下面我们代码实现一波:

 public class RadixSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {4,3,76,4,332,12,45,6,5,3,234};
        radixSort(arr);
    }
    public static void radixSort(int[] arr){
        //1、计算出数组中最大的数的位数
        int max = arr[0];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] > max){
                max = arr[i];
            }
        }
        //测试找出最大值是否正确
//        System.out.println("max= "+ max);
        //2、计算出最大数的位数
        int maxLength = (max + "").length();
        //3、创建十个桶,用二维数组表示,
        int[][] bucket = new int[10][arr.length];
        //4、定义一个一维数组,存放每个桶中每次放入的数据

        int[] bucketElems = new int[10];
        
        //5、将无序序列中的元素依次拿出,依次计算出个位,十位,百位的数,依次放入对应的桶中
        for (int i = 0 ,n =1; i <maxLength ; i++ ,n *= 10) {
            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
                //取出对应的个位,十位,百位数
                int elems = arr[j] / n  % 10;
                //放入对应的桶中
                bucket[elems][bucketElems[elems]] = arr[j];
                bucketElems[elems]++;
            }
            int index = 0;
            for (int j = 0; j < bucketElems.length; j++) {
                if (bucketElems[j] != 0){
                    for (int k = 0; k < bucketElems[j]; k++) {
                        //取出元素放入arr数组
                        arr[index++] = bucket[j][k];
                    }
                }
                //没一轮过后需要将其置为空,为下一轮准备
                bucketElems[j] = 0;

            }
            System.out.println("第" + (i + 1) + "轮基数排序后的结果为:" + Arrays.toString(arr));

        }
    }

}

归并排序 

1、归并排序:并排序是利用归并的思想实现的排序方法,该排序算法采用经典的分治策略。将问题成一些小的问题然后递归求解,然后将分的阶段得到的各答案"修补"在一起完成排序。

下面画一张图带你理解归并思想:

代码演示:

public class test5 {
    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = {4, 6, 76, 32, 45, 7, 9, 1};
        int temp[] = new int[arr.length];
        mergeSort(arr, 0, arr.length - 1, temp);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

    }

    //编写分阶段的方法
    public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
        if (left < right) {
            int mid = (right + left) / 2;
            //向左递归切分
            mergeSort(arr, left, mid, temp);
            //向右递归切分
            mergeSort(arr, mid + 1, right, temp);
            //合
            merge(arr, left, right, mid, temp);
        }

    }

    //编写合阶段的方法

    /**
     * @param arr   待排序数组
     * @param left  左边有序序列索引
     * @param right 右边有序序列索引
     * @param temp  中转数组
     */
    public static void merge(int[] arr, int left, int right, int mid, int[] temp) {
        int i = left;
        int j = mid + 1;
        int t = 0;

        //把分完的俩个数组按照比较将小的数优先放到temp数组中
        while (i <= mid && j <= right) {
            if (arr[i] < arr[j]) {
                temp[t] = arr[i];
                i += 1;
                t += 1;
            } else {
                temp[t] = arr[j];
                j += 1;
                t += 1;
            }
        }

        //把剩余的数依次加入temp数组
        while (i <= mid) {
            temp[t] = arr[i];
            i += 1;
            t += 1;
        }
        while (j <= right) {
            temp[t] = arr[j];
            j += 1;
            t += 1;
        }


        System.out.println("排序之后的结果为" + Arrays.toString(temp));

        //3.把temp数组的元素拷贝到temp
        t = 0;
        int tempLeft = left;
        System.out.println("templeft" + tempLeft + " " + "right" + right);
        while (tempLeft <= right) {
            arr[tempLeft] = temp[t];
            t += 1;
            tempLeft += 1;
        }
    }

}

未完。。。

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