排序算法-计数排序20220314

最新推荐文章于 2025-12-17 01:09:01 发布

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本文详细介绍了计数排序的基本思想和实现过程，包括超基础版和优化版的算法实现。在基础优化版中，考虑了数值范围的调整。在实际业务场景优化版中，针对相同元素的处理进行了优化，确保了排序的稳定性和效率。通过对计数数组的重构，实现了将原始数组转化为有序数组的过程。

计数排序思想是将数值作为角标，统计每个角标有几个这样的数，最后循环取出则是一个有序数组。

超基础版：取到这个arr数组最大值，然后根据最大值创建一个新数组，循环arr将arr数值对应新数组的角标计数。最后循环得到有序arr。

    public static void countSort(int[] arr) {
        int max = arr[0];
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] > max) {
                max = arr[i];
            }
        }
        int[] count = new int[max + 1];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            count[arr[i]]++;
        }
        int index = 0;
        for (int i = 0; i < count.length; i++) {
            for (int j = 0; j < count[i]; j++) {
                arr[index++] = i;
            }
        }
    }

超基础优化版：考虑的情况是如果不是从0开始的情况，将最小值设置为偏移量，其他同上。

    public static void countSort(int[] arr) {
        int max = arr[0];
        int min = arr[0];
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] > max) {
                max = arr[i];
            }
            if (arr[i] < min) {
                min = arr[i];
            }
        }
        int[] count = new int[max - min + 1];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            count[arr[i] - min]++;
        }
        int index = 0;
        for (int i = 0; i < count.length; i++) {
            for (int j = 0; j < count[i]; j++) {
                arr[index++] = i + min;
            }
        }
    }

实际业务场景优化版：在基础优化版的基础上，如果两个相同的数的实体类（比如两个相同分数的学生）那该如何取呢，随机取一个么？显然是很不优雅的，那么我们可以在计数排序过程中产生的计数数组，也就是count的基础上，对count做一个变形，将count每一个数都它等于前面所有数的和，这样对count进行重构后，每个数应该排在第几就都存到了count了，我们只需要将每个数首先转换成角标，然后从count中取到角标对应的值作为新的有序数组的角标，然后为对应位置的有序数组赋值这个数就行了。

public static int[] countSort(int[] array) {
		int max = array[0];
		int min = array[0];
		for (int i = 1; i < array.length; i++) {
			if (array[i] > max) {
				max = array[i];
			}
			if (array[i] < min) {
				min = array[i];
			}
		}
		//创建统计数组并统计对应元素的个数
		int[] countArray = new int[max - min + 1];
		for (int j : array) {
			countArray[j - min]++;
		}
		//统计数组重构，后面的元素等于前面的元素之和
		for (int i = 1; i < countArray.length; i++) {
			countArray[i] += countArray[i - 1];
		}
		//倒序遍历原始数列，找到正确位置，赋值到结果数组
		int[] sortArray = new int[array.length];
		for (int i = array.length - 1; i >= 0; i--) {
			sortArray[countArray[array[i] - min] - 1] = array[i];
			countArray[array[i] - min]--;
		}
		return sortArray;
	}