排序算法-基数排序

基数排序

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。

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。

 

 

1. 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

 

 

基数排序图文说明

将数组 {53, 3, 542, 748, 14, 214} 使用基数排序, 进行升序排序

 

 

 

 

 

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

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package com.xuge.sort;   import java.util.Arrays;   /**  * author: yjx  * Date :2022/5/3022:05  **/ public class RadixSort {   public static void main(String[] args) {     int[] arr = {53, 3, 542, 748, 14, 214};     redisSort(arr);   }     public static void redisSort(int[] arr) {     //1.得到数组中最大的位数     int max = arr[0];       for(int i=1;i<arr.length;i++){       if(max<arr[i]){         max=arr[i];       }     }       int maxLength = (max + "").length();     //2.遍历maxLength轮     for (int i = 0 ,n=1; i < maxLength; i++,n*=10) {       //针对每一个位排序       //1.第一轮排序 针对每个元素各位       //2.二维数组包含10个一维数组，每个一维数组大小定位arr.length;       //3.是使用空间换时间的经典算法       int[][] buceket = new int[10][arr.length];         //为了记录每个桶实际存放的数据个数       //buceketElementCounts[0]记录第0个桶放入数据个数       int[] buceketElementCounts = new int[10];       for (int j = 0; j < arr.length; j++) {         //取出每个元素的个位数         int digitOfElement = arr[j] /n%10;         //放入到对应桶中         buceket[digitOfElement][buceketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];         //后移         buceketElementCounts[digitOfElement]++;       }       //按造这个桶的顺序（一维数组下标，依次取出数据，放入原来数组)       int index = 0;       //遍历每一个桶，依次取数据       for (int k = 0; k < buceketElementCounts.length; k++) {         //如果桶中有数据，才放入数据         if (buceketElementCounts[k] != 0) {           //循环第k个桶,即第k个一维数组           for (int l = 0; l < buceketElementCounts[k]; l++) {             //取出元素放入arr[index]中             arr[index++] = buceket[k][l];           }           }         //第一轮处理后，需要将buceketElementCounts置0         buceketElementCounts[k] = 0;         }       System.out.println("第"+(i+1)+"轮排序:" + Arrays.toString(arr));     }           /*     //1.第一轮排序 针对每个元素各位     //2.二维数组包含10个一维数组，每个一维数组大小定位arr.length;     //3.是使用空间换时间的经典算法     int [] [] buceket=new int [10][arr.length];       //为了记录每个桶实际存放的数据个数     //buceketElementCounts[0]记录第0个桶放入数据个数     int []buceketElementCounts=new int [10];     for(int j=0;j<arr.length;j++){       //取出每个元素的个位数       int digitOfElement=arr[j]%10;       //放入到对应桶中       buceket[digitOfElement][buceketElementCounts[digitOfElement]]=arr[j];       //后移       buceketElementCounts[digitOfElement]++;     }     //按造这个桶的顺序（一维数组下标，依次取出数据，放入原来数组)     int index=0;     //遍历每一个桶，依次取数据     for(int k=0;k<buceketElementCounts.length;k++){       //如果桶中有数据，才放入数据       if(buceketElementCounts[k]!=0){         //循环第k个桶,即第k个一维数组         for(int l=0;l<buceketElementCounts[k];l++){           //取出元素放入arr[index]中           arr[index++]=buceket[k][l];         }         }       //第一轮处理后，需要将buceketElementCounts置0       buceketElementCounts[k]=0;       }     System.out.println("第一轮排序:"+ Arrays.toString(arr));           for(int j=0;j<arr.length;j++){       //取出每个元素的十位数       int digitOfElement=arr[j]/10%10;       //放入到对应桶中       buceket[digitOfElement][buceketElementCounts[digitOfElement]]=arr[j];       //后移       buceketElementCounts[digitOfElement]++;     }     //按造这个桶的顺序（一维数组下标，依次取出数据，放入原来数组)     index=0;     //遍历每一个桶，依次取数据     for(int k=0;k<buceketElementCounts.length;k++){       //如果桶中有数据，才放入数据       if(buceketElementCounts[k]!=0){         //循环第k个桶,即第k个一维数组         for(int l=0;l<buceketElementCounts[k];l++){           //取出元素放入arr[index]中           arr[index++]=buceket[k][l];         }         }       //第二轮处理后，需要将buceketElementCounts置0       buceketElementCounts[k]=0;     }     System.out.println("第二轮排序:"+ Arrays.toString(arr));           for(int j=0;j<arr.length;j++){       //取出每个元素的十位数       int digitOfElement=arr[j]/100;       //放入到对应桶中       buceket[digitOfElement][buceketElementCounts[digitOfElement]]=arr[j];       //后移       buceketElementCounts[digitOfElement]++;     }     //按造这个桶的顺序（一维数组下标，依次取出数据，放入原来数组)     index=0;     //遍历每一个桶，依次取数据     for(int k=0;k<buceketElementCounts.length;k++){       //如果桶中有数据，才放入数据       if(buceketElementCounts[k]!=0){         //循环第k个桶,即第k个一维数组         for(int l=0;l<buceketElementCounts[k];l++){           //取出元素放入arr[index]中           arr[index++]=buceket[k][l];         }         }       //第二轮处理后，需要将buceketElementCounts置0       buceketElementCounts[k]=0;     }     System.out.println("第三轮排序:"+ Arrays.toString(arr));     */       } }

 

测试速度

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public static void main(String[] args) { //    int[] arr = {53, 3, 542, 748, 14, 214}; //    redisSort(arr);     int arr2[] = new int[800000];     for (int i = 0; i < 800000; i++) {       arr2[i] = (int) (Math.random() * 800000000);//生成随机数[0,80000000);     }     System.out.println("====输出数组=====");     Date data = new Date();     SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");     String str = sdf.format(data);     System.out.println("排序前的时间是:" + str);//23     redisSort(arr2);     Date data2 = new Date();     String str2 = sdf.format(data2);     System.out.println("排序后的时间是" + str2);//25   }