桶排序之基数排序(利用计数排序,实现优化)


前言

基数排序不同于计数排序,它是按照数字本身,位一位的比较,同时赋予高位的更加大大优先级。这很类似与我们比较两个数,是不是从高位比到低位。这里有类似的思想,高位大的大,但是不是从高位相比,而是低位开始比,先排一下,然后拍高位。


一、基数排序

  • 先求出这个数组的最大值的位数
  • 然后求new出一个同等于原数组的数组进行每一次位的遍历
  • new出一个大小与进制基数一样的数组用来做桶划分区间,该数组的值,将代表着接下来,这个数的这个位为这个值的放入new数组的下标
  • 接着遍历一次数组,将此时位数的count数组++,目的是为了划分区间
  • 然后接着将count[i]=count[i]+count[i-1].用递推的思想求出每一位划分的区间
  • 然后从尾部遍历到头部,将该值放到新new出的数组count【位数】-1的地方,然后将count【位数】减一(一定不能从头到尾,这里的遍历顺序暗含低位大小顺序,只不过现在要按优先级更高的高位排了,但是如果高位相同,不这样遍历的话会出错)
  • 最后将new出来的数组复制到原数组就行

二、实现步骤

1.先求出这个数组的最大值的位数

代码如下(示例):

	public static int maxbits(int[] arr) {
    
    
		int max = Integer.MIN_VALUE;
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    
    
			max = Math.max(max, arr[i]);
		}
		int res = 0;
		while (max != 0) {
    
    
			res++;
			max /= 10;
		}
		return res;
	}

2.然后求new出一个同等于原数组的数组进行每一次位的遍历

代码如下(示例):

int[] bucket = new int[end - begin + 1];

3.new出一个大小与进制基数一样的数组用来做桶划分区间

代码如下(示例):

int[] count = new int[radix];

4.接着遍历一次数组,将此时位数的count数组++

代码如下(示例):

			for (i = begin; i <= end; i++) {
    
    
				j = getDigit(arr[i], d);
				count[j]++;
			}

5.然后接着count[i]=count[i]+count[i-1]

代码如下(示例):

			for (i = 1; i < radix; i++) {
    
    
				count[i] = count[i] + count[i - 1];
			}

6.然后从尾部遍历到头部

代码如下(示例):

			for (i = end; i >= begin; i--) {
    
    
				j = getDigit(arr[i], d);
				bucket[count[j] - 1] = arr[i];
				count[j]--;
			}

7.最后将new出来的数组复制到原数组

代码如下(示例):

			for (i = begin, j = 0; i <= end; i++, j++) {
    
    
				arr[i] = bucket[j];
			}

总代码

public class Code02_RadixSort {
    
    

	// only for no-negative value
	public static void radixSort(int[] arr) {
    
    
		if (arr == null || arr.length < 2) {
    
    
			return;
		}
		radixSort(arr, 0, arr.length - 1, maxbits(arr));
	}

	public static int maxbits(int[] arr) {
    
    
		int max = Integer.MIN_VALUE;
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    
    
			max = Math.max(max, arr[i]);
		}
		int res = 0;
		while (max != 0) {
    
    
			res++;
			max /= 10;
		}
		return res;
	}

	public static void radixSort(int[] arr, int begin, int end, int digit) {
    
    
		final int radix = 10;
		int i = 0, j = 0;

		int[] bucket = new int[end - begin + 1];
		for (int d = 1; d <= digit; d++) {
    
    
			int[] count = new int[radix];
			for (i = begin; i <= end; i++) {
    
    
				j = getDigit(arr[i], d);
				count[j]++;
			}
			for (i = 1; i < radix; i++) {
    
    
				count[i] = count[i] + count[i - 1];
			}
			for (i = end; i >= begin; i--) {
    
    
				j = getDigit(arr[i], d);
				bucket[count[j] - 1] = arr[i];
				count[j]--;
			}
			for (i = begin, j = 0; i <= end; i++, j++) {
    
    
				arr[i] = bucket[j];
			}
		}
	}

	public static int getDigit(int x, int d) {
    
    
		return ((x / ((int) Math.pow(10, d - 1))) % 10);
	}
}

总结

这个基数排序利用桶排序的思想,实现了很大的优化

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転載: blog.csdn.net/weixin_51422230/article/details/121343991