基數排序（Java）

基數排序（Java）

博客說明

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基數排序(桶排序)介紹

基數排序（radix sort）屬於“分配式排序”（distribution sort），又稱“桶子法”（bucket sort）或bin sort，顧名思義，它是通過鍵值的各個位的值，將要排序的元素分配至某些“桶”中，達到排序的作用

基數排序法是屬於穩定性的排序，基數排序法的是效率高的穩定性排序法

基數排序(Radix Sort)是桶排序的擴展

基數排序是1887年赫爾曼·何樂禮發明的。它是這樣實現的：將整數按位數切割成不同的數字，然后按每個位數分別比較。

基數排序基本思想

將所有待比較數值統一為同樣的數位長度，數位較短的數前面補零。然后，從最低位開始，依次進行一次排序。這樣從最低位排序一直到最高位排序完成以后, 數列就變成一個有序序列。

特點

空間換時間，穩定

代碼

package cn.guizimo.sort;

import java.util.Arrays;

public class RadixSort {
    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = {53,45,6,378,15,234,78};
        System.out.println("排序前");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        radixSort(arr);
        System.out.println("排序后");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    public static void radixSort(int arr[]) {
        //獲取最大位數
        int max = arr[0];
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] > max) {
                max = arr[i];
            }
        }
        //計算位數
        int maxLength = (max + "").length();

        int[][] bucket = new int[10][arr.length];
        int[] bucketElemtCounts = new int[10];

        for (int i = 0, n = 1; i < maxLength; i++, n *= 10) {
            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
                int digitOfElemt = arr[j] / n % 10;
                bucket[digitOfElemt][bucketElemtCounts[digitOfElemt]] = arr[j];
                bucketElemtCounts[digitOfElemt]++;
            }
            int index = 0;
            for (int k = 0; k < bucketElemtCounts.length; k++) {
                if (bucketElemtCounts[k] != 0) {
                    for (int l = 0; l < bucketElemtCounts[k]; l++) {
                        arr[index++] = bucket[k][l];
                    }
                }
                bucketElemtCounts[k] = 0;
            }
            System.out.println("第"+(i+1)+"輪排序");
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }

    }
}

測試

測試速度

package cn.guizimo.sort;

import java.util.Arrays;

public class RadixSort {
    public static void main(String[] args) {
        int max = 80000;
        int[] arr = new int[max];
        for (int i = 0; i < max; i++) {
            arr[i] = (int)(Math.random() * 80000);
        }
        long date1 = System.currentTimeMillis();
        radixSort(arr);
        long date2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("位移式希爾排序"+max+"數組的時間為："+(date2-date1));
    }

    public static void radixSort(int arr[]) {
        //獲取最大位數
        int max = arr[0];
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] > max) {
                max = arr[i];
            }
        }
        //計算位數
        int maxLength = (max + "").length();

        int[][] bucket = new int[10][arr.length];
        int[] bucketElemtCounts = new int[10];

        for (int i = 0, n = 1; i < maxLength; i++, n *= 10) {
            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
                int digitOfElemt = arr[j] / n % 10;
                bucket[digitOfElemt][bucketElemtCounts[digitOfElemt]] = arr[j];
                bucketElemtCounts[digitOfElemt]++;
            }
            int index = 0;
            for (int k = 0; k < bucketElemtCounts.length; k++) {
                if (bucketElemtCounts[k] != 0) {
                    for (int l = 0; l < bucketElemtCounts[k]; l++) {
                        arr[index++] = bucket[k][l];
                    }
                }
                bucketElemtCounts[k] = 0;
            }
        }
    }
}

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