学习笔记-基数排序

基数排序原理:

判断每个数的个位、十位、百位…
然后分别放到对应的桶中(这里的桶一共有10个,分别是{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} 个位如果是1就放到1的桶中),每判断完一位,将数据按顺序(就是从小到大)取出,然后每一位都是这样,上图:

数据为arr={53, 3, 542, 748, 14, 214}
第一轮:
学习笔记-基数排序_第1张图片
第二轮:
学习笔记-基数排序_第2张图片
第三轮:
学习笔记-基数排序_第3张图片
三轮代码:

public static void radixSort(int[] arr) {
        //为了防止数据溢出大小定义为arr.length
        //明确空间换时间
        int[][] bucket = new int[10][arr.length];
        //bucketElementCount[0]就是 bucket[0]桶放入数据的个数
        int[] bucketElementCount = new int[10];
        //针对每个元素放到每个元素的桶中
        for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
            int digitOfElement = arr[j] % 10;
            //放在对应的桶中
            bucket[digitOfElement][bucketElementCount[digitOfElement]] = arr[j];
            bucketElementCount[digitOfElement]++;
        }
        int index = 0;
        for (int k = 0; k < bucketElementCount.length; k++) {
            //如果桶中有数据,我们才放到原数组
            if (bucketElementCount[k] != 0) {
                //循环该桶
                for (int l = 0; l < bucketElementCount[k]; l++) {
                    arr[index++] = bucket[k][l];
                }
            }
            bucketElementCount[k] = 0;
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        //=====================第二轮=======================
        //针对每个元素放到每个元素的桶中
        for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
            int digitOfElement = arr[j] /10 % 10;
            //放在对应的桶中
            bucket[digitOfElement][bucketElementCount[digitOfElement]] = arr[j];
            bucketElementCount[digitOfElement]++;
        }
        index = 0;
        for (int k = 0; k < bucketElementCount.length; k++) {
            //如果桶中有数据,我们才放到原数组
            if (bucketElementCount[k] != 0) {
                //循环该桶
                for (int l = 0; l < bucketElementCount[k]; l++) {
                    arr[index++] = bucket[k][l];
                }
            }
            bucketElementCount[k] = 0;
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        //=====================第三轮=======================
        //针对每个元素放到每个元素的桶中
        for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
            int digitOfElement = arr[j] /100 % 10;
            //放在对应的桶中
            bucket[digitOfElement][bucketElementCount[digitOfElement]] = arr[j];
            bucketElementCount[digitOfElement]++;
        }
        index = 0;
        for (int k = 0; k < bucketElementCount.length; k++) {
            //如果桶中有数据,我们才放到原数组
            if (bucketElementCount[k] != 0) {
                //循环该桶
                for (int l = 0; l < bucketElementCount[k]; l++) {
                    arr[index++] = bucket[k][l];
                }
            }
            bucketElementCount[k] = 0;
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
}

运行结果:
学习笔记-基数排序_第4张图片
结果和图一样但是代码比较繁琐,只有取位数是不一样,我们可以优化。
优化后:

public static void radixSort(int[] arr) {
//最大值
        int max = arr[0];
        for (int i = 0; i <arr.length; i++) {
            if (arr[i] > max){
                max = arr[i];
            }
        }
        //为了防止数据溢出大小定义为arr.length
        //明确空间换时间
        int[][] bucket = new int[10][arr.length];
        //bucketElementCount[0]就是 bucket[0]桶放入数据的个数
        int[] bucketElementCount = new int[10];
        int maxLength = ("" + max).length();
        for (int ml = 0, n = 1; ml < maxLength; ml++, n *= 10){
            //针对每个元素放到每个元素的桶中
            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
                int digitOfElement = arr[j] / n % 10;
                //放在对应的桶中
                bucket[digitOfElement][bucketElementCount[digitOfElement]] = arr[j];
                bucketElementCount[digitOfElement]++;
            }
            int index = 0;
            for (int k = 0; k < bucketElementCount.length; k++) {
                //如果桶中有数据,我们才放到原数组
                if (bucketElementCount[k] != 0) {
                    //循环该桶
                    for (int l = 0; l < bucketElementCount[k]; l++) {
                        arr[index++] = bucket[k][l];
                    }
                }
                bucketElementCount[k] = 0;
            }
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
        }

基数排序80000数据测试80mm左右(根据个人电脑速度不一)

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