计数排序(Countsort)之Java实现

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计数排序算法介绍

比较排序算法可以通过决策树模型证明，其下线是O(nlgⁿ)。而本文介绍的是时间效率为O(n)的计数排序。所谓排序算法，无非就是把正确的元素放到正确的位置，计数排序就是计算相同key的元素各有多少个，然后根据出现的次数累加而获得最终的位置信息。但是计数排序有两个限制条件，那就是存在一个正整数K，使得数组里面的所有元素的key值都不大于N，且key值都是非负整数。

计数排序算法Java实现

计数排序算法步骤大概有三个步骤：

1. 建一个长度为K+1的的数组C，里面的每一个元素初始都置为0(Java里面默认就是0)。
2. 遍历待排序的数组，计算其中的每一个元素出现的次数，比如一个key为i的元素出现了3次，那么C[i]=3。
3. 累加C数组，获得元素的排位，从0开始遍历C, C[i+1]=C[i]+C[i-1]
4. 建一个临时数组T，长度与待排序数组一样。从数组末尾遍历待排序数组，把元素都安排到T里面，直接从C里面就可以得到元素的具体位置， 不过记得每处理过一个元素之后都要把C里面对应位置的计数减1。

具体的排序以及测试代码如下:

[java] view plain copy

1. publicclassCountSort{
3. publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
4. int[]array={9,8,7,6,5,4,3,2,6,1,0};
6. System.out.println("Beforesort:");
7. ArrayUtils.printArray(array);
9. countSort(array,9);
11. System.out.println("Aftersort:");
12. ArrayUtils.printArray(array);
13. }
15. publicstaticvoidcountSort(int[]array,intrange)throwsException{
16. if(range<=0){
17. thrownewException("rangecan'tbenegativeorzero.");
18. }
20. if(array.length<=1){
21. return;
22. }
24. int[]countArray=newint[range+1];
25. for(inti=0;i<array.length;i++){
26. intvalue=array[i];
27. if(value<0||value>range){
28. thrownewException("arrayelementoverflowrange.");
29. }
30. countArray[value]+=1;
31. }
33. for(inti=1;i<countArray.length;i++){
34. countArray[i]+=countArray[i-1];
35. }
37. int[]temp=newint[array.length];
38. for(inti=array.length-1;i>=0;i--){
39. intvalue=array[i];
40. intposition=countArray[value]-1;
42. temp[position]=value;
43. countArray[value]-=1;
44. }
46. for(inti=0;i<array.length;i++){
47. array[i]=temp[i];
48. }
49. }
50. }
    

计数排序算法介绍

比较排序算法可以通过决策树模型证明，其下线是O(nlgⁿ)。而本文介绍的是时间效率为O(n)的计数排序。所谓排序算法，无非就是把正确的元素放到正确的位置，计数排序就是计算相同key的元素各有多少个，然后根据出现的次数累加而获得最终的位置信息。但是计数排序有两个限制条件，那就是存在一个正整数K，使得数组里面的所有元素的key值都不大于N，且key值都是非负整数。

计数排序算法Java实现

计数排序算法步骤大概有三个步骤：

1. 建一个长度为K+1的的数组C，里面的每一个元素初始都置为0(Java里面默认就是0)。
2. 遍历待排序的数组，计算其中的每一个元素出现的次数，比如一个key为i的元素出现了3次，那么C[i]=3。
3. 累加C数组，获得元素的排位，从0开始遍历C, C[i+1]=C[i]+C[i-1]
4. 建一个临时数组T，长度与待排序数组一样。从数组末尾遍历待排序数组，把元素都安排到T里面，直接从C里面就可以得到元素的具体位置， 不过记得每处理过一个元素之后都要把C里面对应位置的计数减1。

具体的排序以及测试代码如下:

[java] view plain copy

1. publicclassCountSort{
3. publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
4. int[]array={9,8,7,6,5,4,3,2,6,1,0};
6. System.out.println("Beforesort:");
7. ArrayUtils.printArray(array);
9. countSort(array,9);
11. System.out.println("Aftersort:");
12. ArrayUtils.printArray(array);
13. }
15. publicstaticvoidcountSort(int[]array,intrange)throwsException{
16. if(range<=0){
17. thrownewException("rangecan'tbenegativeorzero.");
18. }
20. if(array.length<=1){
21. return;
22. }
24. int[]countArray=newint[range+1];
25. for(inti=0;i<array.length;i++){
26. intvalue=array[i];
27. if(value<0||value>range){
28. thrownewException("arrayelementoverflowrange.");
29. }
30. countArray[value]+=1;
31. }
33. for(inti=1;i<countArray.length;i++){
34. countArray[i]+=countArray[i-1];
35. }
37. int[]temp=newint[array.length];
38. for(inti=array.length-1;i>=0;i--){
39. intvalue=array[i];
40. intposition=countArray[value]-1;
42. temp[position]=value;
43. countArray[value]-=1;
44. }
46. for(inti=0;i<array.length;i++){
47. array[i]=temp[i];
48. }
49. }
50. }