164. 最大间距(基数排序)

package com.heu.wsq.leetcode.sort;

import java.util.Arrays;

/**
 * 164. 最大间距
 * @author wsq
 * @date 2020/11/26
 * 给定一个无序的数组，找出数组在排序之后，相邻元素之间最大的差值。
 * 如果数组元素个数小于 2，则返回 0。

 * 示例 1:
 * 输入: [3,6,9,1]
 * 输出: 3
 * 解释: 排序后的数组是 [1,3,6,9], 其中相邻元素 (3,6) 和 (6,9) 之间都存在最大差值 3。

 * 示例 2:
 * 输入: [10]
 * 输出: 0
 * 解释: 数组元素个数小于 2，因此返回 0。
 *
 * 链接：https://leetcode-cn.com/problems/maximum-gap
 */
public class MaximumGap {
    /**
     * 本题要求线性的时间复杂度，由于快排和归并排序的时间复杂度为O(NlogN)
     * 采用技术基数排序可以在O(N)的时间复杂度完成整数之间的排序。
     * @param nums
     * @return
     */
    public int maximumGap(int[] nums){
        int n = nums.length;
        if(n < 2){
            return 0;
        }
        int[] buf = new int[n];
        int exp = 1;
        int maxVal = Arrays.stream(nums).max().getAsInt();

        while(maxVal > exp){
            int[] cnt = new int[10];
            // 统计将数组数字分配到桶内，来表示各个桶内的数字个数
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                int digit = (nums[i] / exp) % 10;
                cnt[digit]++;
            }
            // 累加桶内的数字个数，来表示对应数字在buf中索引的位置
            for (int i = 1; i < 10; i++) {
                cnt[i] += cnt[i-1];
            }
            // 将原数组中的数组分配给辅助数组
            for(int i = n-1; i >= 0; i--){
                int digit = (nums[i] / exp) % 10;
                buf[cnt[digit] - 1] = nums[i];
                cnt[digit]--;
            }
            // 将辅助数组赋值给原数组，进行下一位置的迭代
            System.arraycopy(buf, 0, nums, 0, n);
            exp *= 10;
        }
        int max = 0;
        for(int i = 1; i < n; i++){
            max = Math.max(max, nums[i] - nums[i-1]);
        }
        return max;
    }
}