排序算法 - 基数排序

简介

基数排序是1887年赫尔曼·何乐礼发明的。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。基数排序法是属于稳定性的排序，在某些时候，基数排序法的效率高于其它的稳定性排序法。

时间复杂度

O(n*k)  　　　 k: “桶”的个数

思路分析

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。

代码实现

/**
 * 〈基数排序〉
 *
 * @date: 2020/12/29 11:18 下午
 */public class RadixSort {public static void main(String[] args) {int[] arr = {53, 3, 542, 748, 14, 214};
        radixSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }public static void radixSort(int[] arr) {// 取最大数的长度 = 需要装入桶的次数int max = arr[0];for (int i = 1; i < arr.length; i++) {if (arr[i] > max) {
                max = arr[i];
            }
        }int maxLength = (max + "").length();// 数据桶int[][] bucket = new int[10][arr.length];// 每个桶的当前索引int[] bucketIndex = new int[10];// 循环每一位数for (int i = 0, m = 1; i < maxLength; i++, m *= 10) {// 循环每个元素 放入桶中for (int k = 0; k < arr.length; k++) {// 取基数int radix = arr[k] / m % 10;// 将基数存取到对应的桶中bucket[radix][bucketIndex[radix]++] = arr[k];
            }// 将桶中的数据依次取出到原数组中int arrIndex = 0;for (int b = 0; b < bucket.length; b++) {for (int bi = 0; bi < bucketIndex[b]; bi++) {
                    arr[arrIndex++] = bucket[b][bi];
                }
                bucketIndex[b] = 0;
            }
        }
    }
}复制代码

运行输出:

[3, 14, 53, 214, 542, 748]

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 。