Java编程内功-数据结构与算法「基数排序」

📅 2026/7/2 13:24:01 👁️ 阅读次数 📝 编程学习
Java编程内功-数据结构与算法「基数排序」

将所有待比较的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。

基数排序

基数排序(radix sort)属于“分配式排序”(distribution sort),又称为“桶子法”(bucket sort)或bin sort,顾明思议,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。

基数排序属于稳定性的排序,基数排序法是效率高的稳定性排序法。

基数排序是桶排序的扩展。

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。

排序的基本思想

将所有待比较的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。

代码案例

package com.xie.sort;

public class RadixSort {

public static void main(String[] args) {

int[] arr = new int[8000000];

for (int i = 0; i < 8000000; i++) {

arr[i] = (int)(Math.random()*800000000);

}

long start = System.currentTimeMillis();

radixSort(arr);

long end = System.currentTimeMillis();

System.out.println("耗时:"+(end-start)+"ms");

/*

800万数据,耗时:939ms

*/

}

//基数排序

public static void radixSort(int[] arr) {

int max = arr[0];

for (int i = 1; i < arr.length; i++) {

if (arr[i] > max) {

max = arr[i];

}

}

//数组中的最长位数

int maxLength = (max + "").length();

//第1轮(针对每个元素的个位进行排序处理)

//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,则每个一维数组(桶),大小定为arr.length

//3.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的个数。

//bucketElementCounts[0],记录的就是bucket[0]桶的放入数据的个数。

int[] bucketElementCounts = new int[10];

//按照桶的顺序(一维数组的下标依次取出数据,放入原来数组)

int index = 0;

for (int i = 0, n = 10; i < maxLength; i++, n *= 10) {

for (int j = 0; j < arr.length; j++) {

//取出位数

int digitOfElement = arr[j] / n % 10;

//让如对应的桶中

bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];

bucketElementCounts[digitOfElement]++;

}

index = 0;

//遍历每个桶,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

if (bucketElementCounts[k] != 0) {

//循环桶中第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arr

arr[index] = bucket[k][l];

index++;

}

}

bucketElementCounts[k] = 0;

}

}

}

}

基数排序说明

基数排序是拿空间换时间的,对海量数据进行排序时,容易造成OutOfMemoryError.

基数排序时稳定的。【注:假定在待排序的记录序列中,存在多个具有相同的关键字的记录,若经过排序,这些记录的相对次序保持不变,即在原序列中r[i]=r[j],且r[i]在r[j]之前,而在排序后的序列中,r[i]仍在r[j]之前,则称这种算法是稳定的,否则不稳定】。

好啦,今天的知识点就这么多啦~

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