基数排序（桶排序升级）

1、基数排序介绍

　　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，它是透过键值的部份资讯，将要排序的元素分配至某些“桶”中，藉以达到排序的作用，基数排序法是属于稳定性的排序

　　其时间复杂度为O (nlog(r)m)，其中r为所采取的基数，而m为堆数，在某些时候，基数排序法的效率高于其它的稳定性排序法。

2、图解

 

 3、代码实现

import java.util.Arrays;
public class Test08_基数排序 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {53, -3, 542, 748, 14, 214};
        baseSort1(arr);
    }


    //总体实现代码
    public static void baseSort1(int[] arr) {
        //定义十个桶,每个桶中最多能放arr.length个数据
        int[][] bucket = new int[10][arr.length];

        //先求要排序数字的最大值,然后得到这个数字是几位数
        int max = arr[0];
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] > max)
                max = arr[i];//最大数
        }
        int maxLength = (max + "").length();//几位数


        for (int z = 0; z < maxLength; z++) {//代码总共执行几轮
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
                int n = (int)Math.pow(10,z);
                int data = arr[i] / n % 10;//进行计算对应位上的数
                //将数据放入到对应的桶中对应的位置
                bucket[data][i] = arr[i];
            }

            int index = 0;//表示原数组的下标,用来接收排序后的数据
            for (int i = 0; i < bucket.length; i++) {//10个桶
                for (int j = 0; j < arr.length; j++) {//每个桶中有arr.length个元素
                    if (bucket[i][j] != 0) //表示桶中有数据,我们就将桶中的数据放入到原数组中
                        arr[index++] = bucket[i][j];
                }
            }
            //将桶清空
            bucket = new int[10][arr.length];
            System.out.println("第"+(z+1)+"轮排序结果为:" + Arrays.toString(arr));
        }

    }
//======================================================================================================
    //一步一步推导代码
    public static void baseSort(int[] arr) {
        //定义十个桶,每个桶中最多能放arr.length个数据
        int[][] bucket = new int[10][arr.length];

        //第一轮：针对元素个位数进行处理。将要排序的序列放入桶中
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            int data = arr[i] / 1 % 10;//取出个位数
            //将数据放入到对应的桶中对应的位置
            bucket[data][i] = arr[i];
        }
        int index = 0;//表示原数组的下标,用来接收排序后的数据
        for (int i = 0; i < bucket.length; i++) {//10个桶
            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {//每个桶中有arr.length个元素
                if (bucket[i][j] != 0) //表示桶中有数据,我们就将桶中的数据放入到原数组中
                    arr[index++] = bucket[i][j];
            }
        }
        //将桶清空
        bucket = new int[10][arr.length];
        System.out.println("第一轮排序结果为:" + Arrays.toString(arr));


        //第二轮：针对元素十位数进行处理。将要排序的序列放入桶中
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            int data = arr[i] / 10 % 10;//取出十位数
            //将数据放入到对应的桶中对应的位置
            bucket[data][i] = arr[i];
        }
        index = 0;//表示原数组的下标,用来接收排序后的数据
        for (int i = 0; i < bucket.length; i++) {//10个桶
            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {//每个桶中有arr.length个元素
                if (bucket[i][j] != 0) //表示桶中有数据,我们就将桶中的数据放入到原数组中
                    arr[index++] = bucket[i][j];
            }
        }
        bucket = new int[10][arr.length];
        System.out.println("第二轮排序结果为:" + Arrays.toString(arr));

        //第二轮：针对元素十位数进行处理。将要排序的序列放入桶中
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            int data = arr[i] / 100 % 10;//取出十位数
            //将数据放入到对应的桶中对应的位置
            bucket[data][i] = arr[i];
        }

        index = 0;//表示原数组的下标,用来接收排序后的数据
        for (int i = 0; i < bucket.length; i++) {//10个桶
            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {//每个桶中有arr.length个元素
                if (bucket[i][j] != 0) //表示桶中有数据,我们就将桶中的数据放入到原数组中
                    arr[index++] = bucket[i][j];
            }
        }
        bucket = new int[10][arr.length];
        System.out.println("第三轮排序结果为:" + Arrays.toString(arr));
    }
}