【数据结构与算法】十大经典排序(c语言&Java)(5)

简介: 【数据结构与算法】十大经典排序(c语言&Java)(5)

🍆 基数排序(Radix Sort)


image.png

简介:


基数排序是按照低位先排序,然后收集;再按照高位排序,然后再收集;依次类推,直到最高位。有时候有些属性是有优先级顺序的,先按低优先级排序,再按高优先级排序。最后的次序就是高优先级高的在前,高优先级相同的低优先级高的在前。


设计思想:


取得数组中的最大数,并取得位数;

arr为原始数组,从最低位开始取每个位组成radix数组;

对radix进行计数排序(利用计数排序适用于小范围数的特点);

代码实现:


c语言版

int get_index(int num, int dec, int order)
{
    int i, j, n;
    int index;
    int div;
    for (i = dec; i > order; i--) {
        n = 1;
        for (j = 0; j < dec - 1; j++)
            n *= 10;
        div = num / n;
        num -= div * n;
        dec--;
    }
    n = 1;
    for (i = 0; i < order - 1; i++)
        n *= 10;
    index = num / n;
    return index;
}
void RadixSort(int *arr, int len, int dec, int order)
{
    int i, j;
    int index; 
    int tmp[len]; 
    int num[10];
    memset(num, 0, 10 * sizeof(int)); 
    memset(tmp, 0, len * sizeof(int));
    if (dec < order) {
        return;
    }
    for (i = 0; i < len; i++) {
        index = get_index(arr[i], dec, order);
        num[index]++; 
    }
    for (i = 1; i < 10; i++) {
        num[i] += num[i-1];
    }
    for (i = len - 1; i >= 0; i--) {
        index = get_index(arr[i], dec, order); 
        j = --num[index]; 
        tmp[j] = arr[i]; 
    }
    for (i = 0; i < len; i++) {
        arr[i] = tmp[i]; 
    }
    RadixSort(arr, len, dec, order+1);
}


Java版

  /**
     * 基数排序
     * @param array
     * @return
     * @date 2022/01/20
     */
    public static int[] RadixSort(int[] array) {
        if (array == null || array.length < 2)
            return array;
        // 1.先算出最大数的位数;
        int max = array[0];
        for (int i = 1; i < array.length; i++) {
            max = Math.max(max, array[i]);
        }
        int maxDigit = 0;
        while (max != 0) {
            max /= 10;
            maxDigit++;
        }
        int mod = 10, div = 1;
        ArrayList<ArrayList<Integer>> bucketList = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();
        for(int i = 0; i < 10;i++){
          bucketList.add(new ArrayList<Integer>());
        }
        for(int i = 0;i < maxDigit;i++,mod *= 10 ,div *= 10){
          for(int j = 0;j < array.length;j++){
            int num = (array[j] % mod) / div;
            bucketList.get(num).add(array[j]);
          }
          int index = 0;
          for(int j = 0;j < bucketList.size();j++){
            for(int k = 0;k < bucketList.get(j).size();k++){
              array[index++] = bucketList.get(j).get(k);
            }
          bucketList.get(j).clear();
          } 
        }
        return array;
    }


🦴 附件


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术语说明

  • 稳定:如果a原本在b前面,而a=b,排序之后a仍然在b的前面;
  • 不稳定:如果a原本在b前面,而a=b,排序之后a有可能会出现在b的后面;
  • 时间复杂度:描述算法运行时间的函数,用大O符号表述;
  • 空间复杂度:描述算法所需要的内存空间大小。
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