不同于 希尔排序,快速排序这些,基数排序的思想更容易理解,代码也更容易实现。但是基数排序的缺点也很明显,对于小数的处理,需要一些额外的操作。
可以给全部元素进行扩大化处理,但是要考虑大数的溢出问题。…
以下是对基数排序的介绍:
基数排序(英语:Radix sort)是一种非比较型整数排序算法,其原理是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。由于整数也可以表达字符串(比如名字或日期)和特定格式的浮点数,所以基数排序也不是只能使用于整数。 它是这样实现的:将所有待比较数值(正整数)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。 from : 基数排序
那么处理方法也很简单(假设数组中的元素全部是正整数):
- 定义
10 个数组,分别对应 [0,9] ,这里称每个数组为桶。 - 然后是判断每个元素的个位数的值,然后把该元素存放到对应的桶里面去。比如
27 的个位数的值就是7 ,这样,就把这个27 放到第7 个桶(从0 开始计数)的第一个 位置上; (假设还要一个元素是57 ,这样就把57 放到第7 个桶的第二个 位置上。)直到遍历完数组的全部元素。 - 依次取出每个桶里面的全部元素,分别放到原始数组里面去。从原始
0 的位置开始放,依次递增; - 然后是再来一次存桶,取元素的操作,这次判断的值是每个元素的十位数了。(还是以
27 为例,那么十位数就是2 ,那么27 这次应该是要放进第2 个桶里面去); - 重复步骤
4 ,假设这个数组中最大的元素是618 ,那么进行到百位数的存取之后,排序就结束了。
下面是代码实现:
public static void radixSort(int[] array) {
int[] deeps = new int[9 + 10];
int[][] buckets = new int[deeps.length][array.length];
int factor = 1;
final int mod = 10;
int overflow;
int restoreIndex;
do {
overflow = 0;
for (int i = 0; i < array.length; ++i) {
int digit = array[i] / factor % mod;
digit += 9;
buckets[digit][deeps[digit]++] = array[i];
if (array[i] < factor) {
overflow++;
}
}
restoreIndex = 0;
for (int i = 0; i < buckets.length; ++i) {
for (int deep = 0; deep < deeps[i]; ++deep) {
array[restoreIndex++] = buckets[i][deep];
}
deeps[i] = 0;
}
factor *= 10;
} while (overflow < array.length);
}
这里的实现 扩展了对负数部分的处理:如果要考虑负数,桶要增加9 个,分别放[-9,-1] 之间的元素。
调用如下:
int[] array = {2, -199, 312, -41, 5, -618, 7, 813, 8, 9, 9, 7, -866, 9, 0};
radixSort(array);
输出如下:
radixSort: before: [2, -199, 312, -41, 5, -618, 7, 813, 8, 9, 9, 7, -866, 9, 0] size=15
radixSort: after: [-866, -618, -199, -41, 0, 2, 5, 7, 7, 8, 9, 9, 9, 312, 813] size=15
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