基数排序算法Java详解

最新推荐文章于 2022-09-06 22:07:40 发布

大饼辉

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分类专栏： Java相关算法相关文章标签： Java 基数排序

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本文深入探讨了基数排序算法的原理、实现细节及其性能分析，通过实例展示了如何使用该算法对整型数据进行排序。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

前两天去女子监狱某部门维护了下导师10年前的一个程序，发现偌大的一个系统，真正常用的1/10感觉都不到；其实就像我们所学一样，像容器一样装在自己的脑海中，工作中用到的知识确实极少的；知识的深入带来的必然是广度发展，万事万物皆有联系，而且厚积才能薄发。

排序算法写了n种，可不像孔乙己一样考验"茴香豆"的"茴"字有几种写法，而是思维的一种拓展，等到使用的时候根据特定的场景变能灵活的选取更加合适的算法。今日所记录的是基数排序。

一. 算法描述

基数排序（以整形为例），将整形10进制按每位拆分，然后从低位到高位依次比较各个位。主要分为两个过程：

(1)分配，先从个位开始，根据位值(0-9)分别放到0~9号桶中（比如53,个位为3，则放入3号桶中）

(2)收集，再将放置在0~9号桶中的数据按顺序放到数组中

重复(1)(2)过程，从个位到最高位（比如32位无符号整形最大数4294967296，最高位10位）

以【521 310 72 373 15 546 385 856 187 147】序列为例，具体细节如下图所示：

在数据中最高位为3，进行了三次分配、收集过程后，变成有序数组。

二. 算法分析

平均时间复杂度：O(dn)(d即表示整形的最高位数)

空间复杂度：O(10n) （10表示0~9，用于存储临时的序列）

稳定性：稳定

三. 算法实现

    /******************************************************** 
    *函数名称：GetNumInPos 
    *参数说明：num 一个整形数据 
    *          pos 表示要获得的整形的第pos位数据 
    *说明：    找到num的从低到高的第pos位的数据 
    *********************************************************/  
    int GetNumInPos(int num,int pos)  
    {  
        int temp = 1;  
        for (int i = 0; i < pos - 1; i++)  
            temp *= 10;  
      
        return (num / temp) % 10;  
    }  
      
    /******************************************************** 
    *函数名称：RadixSort 
    *参数说明：pDataArray 无序数组； 
    *          iDataNum为无序数据个数 
    *说明：    基数排序 
    *********************************************************/  
    #define RADIX_10 10    //整形排序  
    #define KEYNUM_31 10     //关键字个数，这里为整形位数  
    void RadixSort(int* pDataArray, int iDataNum)  
    {  
        int *radixArrays[RADIX_10];    //分别为0~9的序列空间  
        for (int i = 0; i < 10; i++)  
        {  
            radixArrays[i] = (int *)malloc(sizeof(int) * (iDataNum + 1));  
            radixArrays[i][0] = 0;    //index为0处记录这组数据的个数  
        }  
          
        for (int pos = 1; pos <= KEYNUM_31; pos++)    //从个位开始到31位  
        {  
            for (int i = 0; i < iDataNum; i++)    //分配过程  
            {  
                int num = GetNumInPos(pDataArray[i], pos);  
                int index = ++radixArrays[num][0];  
                radixArrays[num][index] = pDataArray[i];  
            }  
      
            for (int i = 0, j =0; i < RADIX_10; i++)    //收集  
            {  
                for (int k = 1; k <= radixArrays[i][0]; k++)  
                    pDataArray[j++] = radixArrays[i][k];  
                radixArrays[i][0] = 0;    //复位  
            }  
        }  
    }

转载自：http://blog.youkuaiyun.com/cjf_iceking/article/details/7943609