Java桶排序之基数排序详解_java（基数排序 桶排序）
2022-03-01
基数排序也是桶排序的一种，也是跟样本数据强相关的，且基数排序要求样本数据是非负的十进制数，如果有小数或者负数，那么代码将要大量重写！这就是不基于比较的排序的弊端。一般来说，我们认为基数排序时间复杂度为O(N)。但事实上，如果数据量很大很大，它的时间复杂度是O(N*log10(Max))（底数是10）。
基数排序算法流程不是很难，但是以下代码实现方式比较骚，所以先放上一张截图，方便查看。
我们知道基数排序的实现流程是需要准备10个队列的，但是经典的实现流程却是利用了一个count数组来模拟了出队列的操作，所以节省了空间。
package com.harrison.class05;
import java.util.Arrays;
// 基数排序也是桶排序的一种，也是跟样本数据强相关的
// 且基数排序要求样本数据是非负的十进制数
// 如果有小数或者负数，那么代码将要大量重写！
// 这就是不基于比较的排序的弊端
// 一般来说，我们认为基数排序时间复杂度为O(N)
// 但事实上，如果数据量很大很大，它的时间复杂度是O(N*log10(Max))（底数是10）
public class Code03_RadixSort {
public static void radixSort(int[] arr) {
if (arr == null || arr.length < 2) {
return;
}
radixSort(arr, 0, arr.length - 1, maxBits(arr));
}
// 求出数组中最大值的位数
// 比如数组中最大值是100 那么返回3
public static int maxBits(int[] arr) {
int max = Integer.MIN_VALUE;
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
max = Math.max(max, arr[i]);
}
int res = 0;
while (max != 0) {
res++;
max /= 10;
}
return res;
}
// 此方法配合截图理解！！！
public static void radixSort(int[] arr, int L, int R, int digit) {
final int radix = 10;
int i = 0, j = 0;
// 原数组有多少个数，准备多少个空间
int[] help = new int[R - L + 1];
for (int d = 1; d <= digit; d++) {
int[] count = new int[radix];
for (i = L; i <= R; i++) {
j = getDigits(arr[i], d);
count[j]++;
}
for (i = 1; i < radix; i++) {
count[i] = count[i] + count[i - 1];
}
for (i = R; i >= L; i--) {
j = getDigits(arr[i], d);
help[count[j] - 1] = arr[i];
count[j]--;
}
for (i = 0, j = 0; i <= R; i++, j++) {
arr[i] = help[i];
}
}
}
public static int getDigits(int x, int d) {
return ((x / (int) (Math.pow(10, d - 1)))) % 10;
}
public static void comparator(int[] arr) {
Arrays.sort(arr);
}
public static int[] generateRandomArray(int maxSize, int maxValue) {
int[] arr = new int[(int) ((maxSize + 1) * Math.random())];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
arr[i] = (int) ((maxValue + 1) * Math.random());
}
return arr;
}
public static int[] copyArray(int[] arr) {
if (arr == null) {
return null;
}
int[] res = new int[arr.length];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
res[i] = arr[i];
}
return res;
}
public static boolean isEqual(int[] arr1, int[] arr2) {
if ((arr1 == null && arr2 != null) || (arr1 != null && arr2 == null)) {
return false;
}
if (arr1 == null && arr2 == null) {
return true;
}
if (arr1.length != arr2.length) {
return false;
}
for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
if (arr1[i] != arr2[i]) {
return false;
}
}
return true;
}
public static void printArray(int[] arr) {
if (arr == null) {
return;
}
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
System.out.println();
}
public static void main(String[] args) {
int testTime = 500000;
int maxSize = 100;
int maxValue = 100000;
boolean succeed = true;
for (int i = 0; i < testTime; i++) {
int[] arr1 = generateRandomArray(maxSize, maxValue);
int[] arr2 = copyArray(arr1);
radixSort(arr1);
comparator(arr2);
if (!isEqual(arr1, arr2)) {
succeed = false;
printArray(arr1);
printArray(arr2);
break;
}
}
System.out.println(succeed ? "Nice!" : "Fucking fucked!");
int[] arr = generateRandomArray(maxSize, maxValue);
printArray(arr);
radixSort(arr);
printArray(arr);
}
}