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基数排序

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卡尔曼和玻尔兹曼谁曼
发布2019-01-22 10:36:56
4770
发布2019-01-22 10:36:56
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基数排序(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。比较官方地说,基数排序是一种基于多关键字的排序。

基数排序具体过程如下: 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。这个排序并非比较大小,而是将对应的数字放置在其对应的桶中。即个位数字是0的数字放置在索引为0的桶,以此类推。这个过程称为“分配过程”。 个位完成这个操作以后,然后依次从桶中取出数字形成新的序列。这个过程称为“收集过程”。 然后,再从十位数字开始进行同样的操作,直到最高位。 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。

下面给出图示,帮助理解基数排序的过程。

基数排序
基数排序

下面给出示例代码(Java版,适用于正整数排序)

代码语言:javascript
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/**
    * @param number 给定一个数字
    * @param order 指定要获取的位数,取值应该大于0(个位用1表示,十位用2表示,以此类推)
    * @return 返回指定位置上的数字,合理的返回结果是0~9共十种可能的结果
    */
public static int digit(int number, int order) {
    int digit = number;
    while (--order > 0) digit /= 10;
    return digit % 10;
}

/**
    * 返回给定数字的位数
    */
public static int maxOrder(int number) {
    int order = 1;
    while ((number /= 10) != 0) order++;
    return order;
}

public static void radixSort(int[] numbers) {
    int radix = 10;
    int size = numbers.length;
    int[][] bucket = new int[radix][size];  // 桶数组,radix为桶的个数,size为桶的大小
    int[] counter = new int[radix];  // 记录每个桶中保存的数据个数

    int maxNum = numbers[0];
    for (int num: numbers)
        if (num > maxNum) maxNum = num;
    int maxOrder = maxOrder(maxNum);  // 比较序列中最大数的位数

    // 基数排序分为分配过程和收集过程两大步
    for (int i = 1; i <= maxOrder; i++) {
        // 分配过程(数据序列装入桶中)
        for (int j = 0; j < size; j++) {
            int row = digit(numbers[j], i);
            int col = counter[row]++;
            bucket[row][col] = numbers[j];
        }
        // 收集过程(从桶中取出数据)
        int j = 0;
        for (int r = 0; r < radix; r++) {
            for (int c = 0; c < counter[r]; c++)
                numbers[j++] = bucket[r][c];
            counter[r] = 0;
        }
    }
}

public static void main(String[] args) {
    int[] numbers = {73, 22, 93, 43, 55, 14, 28, 9};
    radixSort(numbers);
    System.out.println(Arrays.toString(numbers));
}
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原始发表:2017年05月25日,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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