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1、基数排序(桶排序)介绍
- 基数排序(radix sort)属于“分配式排序”(distribution sort),又称“桶子法”(bucket sort)或bin sort,顾名思义,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(Radix Sort)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
2、基数排序基本思想
- 将所有待比较数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。
- 这样说明,比较难理解,下面我们看一个图文解释,理解基数排序的步骤

3、基数排序图文说明

4、基数排序代码实现
要求:将数组53,3,542,748,14,214}使用基数排序,进行升序排序 思路分析:前面的图文己经讲明确
package com.qf.sort; import java.util.Arrays; public class BucketSort { public static void main(String[] args) { int[] arr={53, 3, 542, 748, 14, 214}; bucketSort(arr); } public static void bucketSort(int[] arr){ //定义一个一维数组,得到每个下标下的个数 int[] bucketRecord=new int[10]; //定义桶空间,初始化二维数组 int[][] bucket=new int[arr.length][10]; for (int i = 0; i < arr.length; i++) { //个位数的下标 int sub=arr[i]/1%10; //给桶里面赋值 bucket[bucketRecord[sub]][sub]=arr[i]; //并且记录当前桶里面元素个数,加1 bucketRecord[sub]= bucketRecord[sub]+1; } //排列各个桶,从第一列开始 //第1轮 int index=0; for (int i = 0; i < bucketRecord.length; i++) { if (bucketRecord[i]>0){ for (int j = 0; j < bucketRecord[i]; j++) { arr[index++]=bucket[j][i]; bucket[j][i]=0; } bucketRecord[i]=0; } } index=0; System.out.println("第1次排序后得到的结果:"+ Arrays.toString(arr)); //第2轮 for (int i = 0; i < arr.length; i++) { //十位数的下标 int sub=arr[i]/10%10; //给桶里面赋值 bucket[bucketRecord[sub]][sub]=arr[i]; //并且记录当前桶里面元素个数,加1 bucketRecord[sub]= bucketRecord[sub]+1; } //排列各个桶,从第一列开始 for (int i = 0; i < bucketRecord.length; i++) { if (bucketRecord[i]>0){ for (int j = 0; j < bucketRecord[i]; j++) { arr[index++]=bucket[j][i]; bucket[j][i]=0; } bucketRecord[i]=0; } } index=0; System.out.println("第2次排序后得到的结果:"+ Arrays.toString(arr)); //第3轮 for (int i = 0; i < arr.length; i++) { //百位数的下标 int sub=arr[i]/100%10; //给桶里面赋值 bucket[bucketRecord[sub]][sub]=arr[i]; //并且记录当前桶里面元素个数,加1 bucketRecord[sub]= bucketRecord[sub]+1; } //排列各个桶,从第一列开始 for (int i = 0; i < bucketRecord.length; i++) { if (bucketRecord[i]>0){ for (int j = 0; j < bucketRecord[i]; j++) { arr[index++]=bucket[j][i]; bucket[j][i]=0; } bucketRecord[i]=0; } } index=0; System.out.println("第3次排序后得到的结果:"+ Arrays.toString(arr)); } }
4 、代码简化
package com.qf.sort; import java.util.Arrays; public class BucketSort { public static void main(String[] args) { int[] arr={53, 3, 542, 748, 14, 214}; bucket(arr); } public static int maxLength(int[] arr){ int max=arr[0]; for (int i = 0; i < arr.length; i++) { if (max<arr[i]){ max=arr[i]; } } int length=(max+"").length(); return length; } public static void bucket(int[] arr){ //定义一个二维数组作为桶 int[][] bucket=new int[arr.length][10]; //每一个桶里面有几个元素 int[] bucketRecord=new int[10]; int length = maxLength(arr); for (int z = 0, n=1; z < length; n=n*10,z++) { for (int i = 0; i < arr.length; i++) { //个位数的下标 int sub=arr[i]/n%10; //给桶里面赋值 bucket[bucketRecord[sub]][sub]=arr[i]; //并且记录当前桶里面元素个数,加1 bucketRecord[sub]= bucketRecord[sub]+1; } //排列各个桶,从第一列开始 int index=0; for (int i = 0; i < bucketRecord.length; i++) { if (bucketRecord[i]>0){ for (int j = 0; j < bucketRecord[i]; j++) { arr[index++]=bucket[j][i]; bucket[j][i]=0; } bucketRecord[i]=0; } } System.out.println("第"+z+"次排序后得到的结果:"+Arrays.toString(arr)); } } }
4.1、基数排序输出结果

5、基数排序的总结
基数排序是对传统桶排序的扩展,速度很快. 基数排序是经典的空间换时间的方式,占用内存很大, 当对海量数据排序时,容易造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,则称这种排序算法是稳定的;否则称为不稳定的] 有负数的数组,我们不用基数排序来进行排序, 如果要支持负数,参考: https://code.i-harness.com/zh-CN/q/e98fa9
- 作者:程序员小舟
- 链接:https://codezhou.top/article/%E5%9F%BA%E6%95%B0%E6%8E%92%E5%BA%8F(%E6%A1%B6%E6%8E%92%E5%BA%8F)
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