12、数据结构与算法-排序算法-基数排序-笔记整理

基数排序简介

基数排序又称桶排序,第一轮从个位数开始,先对根据个位数的位数分别放入对应的“桶”中,取出放入原数组完成第一轮排序;第一轮排完序过后,从十位数开始根据十位数的大小放入对应的“桶”中,位数不够的补0,完成第二轮排序。依次类推,直到最大的位数比较完为止

基数排序图解思路

比如有这样一个数组:
arr[]={53,3,542,748,14,214}
第一轮排序:
*
第一轮排序后的结果为:arr[]={542,53,3,14,214,748}
第二轮排序:
*
第二轮排序后的结果为:arr[]={3,14,214,542,748,53}
第三轮排序:
*
第三轮排序后的结果为:arr[]={3,14,53,214,542,748}

代码思路

 int arr[] = {
   
     53, 3, 542, 748, 14, 214};
        int max = arr[0]; //假设第一数就是最大数
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
   
     
            if (arr[i] > max) {
   
     
                max = arr[i];
            }
        }
        int[][] bucket = new int[10][arr.length];//初始化桶
        int[] bucketElementCounts = new int[10];//记录每个桶放入的个数

        //第1轮(针对每个元素的个位进行排序处理)
        for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
   
     
            //取出每个元素的个位的值
            int digitOfElement = arr[j] / 1 % 10;
            //放入到对应的桶中
            bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];//放入对应的桶中
            bucketElementCounts[digitOfElement]++;//放完数据之后指针前移一位
        }
        int index = 0;
        for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
   
     
            if (bucketElementCounts[k] != 0) {
   
     
                for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {
   
     
                    arr[index++] = bucket[k][l];
                }
            }
            bucketElementCounts[k] = 0;//取出元素之后将桶的计数归零
        }
        System.out.println("第1轮,对个位的排序处理 arr =" + Arrays.toString(arr));
        //第2轮(针对每个元素的十位进行排序处理)
        for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
   
     
            int digitOfElement = arr[j] / 10 % 10;
            bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
            bucketElementCounts[digitOfElement]++;
        }
        index = 0;
        for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
   
     
            if (bucketElementCounts[k] != 0) {
   
     
                for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {
   
     
                    arr[index++] = bucket[k][l];
                }
            }
            bucketElementCounts[k] = 0;
        }
        System.out.println("第2轮,对个位的排序处理 arr =" + Arrays.toString(arr));
        //第3轮(针对每个元素的百位进行排序处理)
        for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
   
     
            int digitOfElement = arr[j] / 100 % 10; // 748 / 100 => 7 % 10 = 7
            bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
            bucketElementCounts[digitOfElement]++;
        }
        index = 0;
        for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
   
     
            if (bucketElementCounts[k] != 0) {
   
     
                for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {
   
     
                    arr[index++] = bucket[k][l];
                }
            }
            bucketElementCounts[k] = 0;
        }
        System.out.println("第3轮,对个位的排序处理 arr =" + Arrays.toString(arr));

最终代码

int arr[] = {
   
     53, 3, 542, 748, 14, 214};
        int max = arr[0]; //假设第一数就是最大数
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
   
     
            if (arr[i] > max) {
   
     
                max = arr[i];
            }
        }
        int[][] bucket = new int[10][arr.length];//初始化桶
        int[] bucketElementCounts = new int[10];//记录每个桶放入的个数
        int maxLength = (max + "").length();
        for(int i = 0 , n = 1; i < maxLength; i++, n *= 10) {
   
     
            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
   
     
                //取出每个元素的个位的值
                int digitOfElement = arr[j] / n % 10;
                //放入到对应的桶中
                bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];//放入对应的桶中
                bucketElementCounts[digitOfElement]++;//放完数据之后指针前移一位
            }
            int index = 0;
            for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {
   
     
                if (bucketElementCounts[k] != 0) {
   
     
                    for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {
   
     
                        arr[index++] = bucket[k][l];
                    }
                }
                bucketElementCounts[k] = 0;//取出元素之后将桶的计数归零
            }
            System.out.println("第"+i+"轮,对个位的排序处理 arr =" + Arrays.toString(arr));
        }

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