排序算法系列(9)——基數(shù)排序

本節(jié)開始講一下分配排序中的基數(shù)排序,其實分配排序相對來說比較簡單袱衷,基本上離不開一個桶/盒的概念敬察,分配排序的思想薪捍,我認(rèn)為也可以像歸并排序那樣描述為分治思想:

  1. 將數(shù)組元素按分配規(guī)則分配到一個個桶中
  2. 對桶中元素進(jìn)行排序
  3. 桶和并,若未排好序抽兆,繼續(xù)進(jìn)行算法指定規(guī)則進(jìn)行分配识补,直至排序完畢

不過分配排序和歸并排序是有區(qū)別的:
歸并的分我愿稱之為遞歸邏輯的分化,假設(shè)拆分的兩個數(shù)組有序辫红,然后進(jìn)行合并凭涂;為保證上述假設(shè)成立,對拆分的各自數(shù)組繼續(xù)進(jìn)行分化(歸并排序)厉熟,其實是一種遞歸的思想(或者是實現(xiàn)邏輯)
而分配导盅,我更傾向于稱為一種簡單的分配,相較于遞歸揍瑟,更適合用循環(huán)來描述它。

說了不多不少的廢話乍炉,就開始進(jìn)入正題绢片,基數(shù)排序:顧名思義,即按照數(shù)組的基數(shù)進(jìn)行排序岛琼,核心邏輯如下:

  1. 確定數(shù)組中最大值的位數(shù)n底循,以此來確立排序的次數(shù)
  2. 對個位數(shù)進(jìn)行分桶,按數(shù)組中的每個元素個位數(shù)的值槐瑞,分別放置到初始化的bucket[0] ~ bucket[9]中(舉例: 19個位數(shù)為9熙涤,放到bucket[9]中)
  3. 全部放完后,對每個桶進(jìn)行排序困檩,然后依次將0~9桶的元素合并祠挫,將值賦到原數(shù)組中
  4. 同2邏輯,不過是對數(shù)組中每個元素的十位數(shù)的值悼沿,進(jìn)行分桶等舔,排序,合并
  5. 同上糟趾,對每個元素的百位數(shù)慌植,進(jìn)行分桶,排序义郑,合并
  6. 直至對n位數(shù)進(jìn)行分桶蝶柿,排序,合并
基數(shù)排序.png

筆者認(rèn)為基數(shù)排序相對來說較為簡單非驮,顧不贅述上圖中實例的桶排序邏輯交汤,基本上看圖結(jié)合核心邏輯即可理解,直接上代碼~

    public static void radixSort(int[] arrays) {
        int max = Arrays.stream(arrays).max().getAsInt();
        // 最大值的位數(shù)即為排序次數(shù)
        int length = String.valueOf(max).length();
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            //每次開始進(jìn)行放到不同基數(shù)的桶中,每次排序都是新桶
            List<List<Integer>> boxes = new ArrayList<>(10);
            for (int j = 0; j < 10; j++) {
                boxes.add(new ArrayList<>());
            }
            //依次看個位i=0院尔,十位i=1蜻展,百位i=2...
            for (int j = 0; j < arrays.length; j++) {
                int temp = arrays[j];
                for (int k = 0; k < i; k++) {
                    temp /= 10;
                }
                int remain = temp % 10;
                boxes.get(remain).add(arrays[j]);
            }
            //放完全部的數(shù)組元素到box后喉誊,鋪平,回填到arrays中
            List<Integer> result = boxes.stream().flatMap(List::stream).collect(Collectors.toList());
            //賦值到原數(shù)組
            for (int j = 0; j < arrays.length; j++) {
                arrays[j] = result.get(j);
            }
        }
    }

之前希爾排序的時候我也說過纵顾,其實個人認(rèn)為對組內(nèi)(桶內(nèi))的元素進(jìn)行排序伍茄,具體選擇哪種排序方法其實是隨意的;所以在此桶排序的代碼中施逾,我直接選用了Java的內(nèi)置類庫中的sort方法敷矫,避免桶內(nèi)排序占用太大篇幅影響對代碼邏輯的理解~

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