1、基数排序(桶排序)介绍

1. 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

2. 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

3. 基数排序(Radix Sort)是桶排序的扩展

4. 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

1. 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。

2. 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

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