基数排序

• 基数排序
  • 基本介绍
  • 基本思想
  • 代码实现
  • 特点总结

基本介绍

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。

视频讲解

代码实现

// 基数排序
public static void radixSort(int[] arr) {
    // 二维数组存放数据
    int[][] bucket = new int[10][arr.length];
    // 记录每个桶里有多少个数
    int[] bucketElementCounts = new int[10];
    int max = 0;
    // 确定最大值
    for (int item : arr) {
        if (item > max) {
            max = item;
        }
    }
    max = (max + "").length();
    for (int j = 0, num = 1; j < max; j++, num *= 10) {
        for (int value : arr) {
            int digitOfElement = (value / num) % 10;
            // 另外一种，速度较慢
            // int digitOfElement = (arr[i] % (num * 10)) / num;
            // 放入对应的桶
            bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = value;
            bucketElementCounts[digitOfElement]++;
        }
        // 按照这个桶的顺序(一维数组的下标依次取出数据,放入原来数组)
        int index = 0;
        for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
            if (bucketElementCounts[k] > 0) {
                for (int n = 0; n < bucketElementCounts[k]; n++) {
                    arr[index] = bucket[k][n];
                    index++;
                }
                bucketElementCounts[k] = 0;
            }
        }
    }
}

特点总结

1. 基数排序是对传统桶排序的扩展，速度很快。
2. 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成OutOfMemoryError。
3. 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。）
4. 基数排序不适用有负数的数组。