活了二十多年,没能为祖国、为人民做点什么,每思及此,伤心欲绝 !

十大经典排序算法——基数排序

技术杂谈 柯广 1624℃ 0评论

10大经典排序算法——系列文章

  1. 冒泡排序
  2. 选择排序
  3. 插入排序
  4. 希尔排序
  5. 归并排序
  6. 快速排序
  7. 堆排序
  8. 计数排序
  9. 桶排序
  10. 基数排序

基数排序是一种非比较型整数排序算法,其原理是将整数按位数切割成不同的数字,然后按每个位数分别比较。由于整数也可以表达字符串(比如名字或日期)和特定格式的浮点数,所以基数排序也不是只能使用于整数。

1. 基数排序 vs 计数排序 vs 桶排序

基数排序有两种方法:

这三种排序算法都利用了桶的概念,但对桶的使用方法上有明显差异案例看大家发的:

  • 基数排序:根据键值的每位数字来分配桶;
  • 计数排序:每个桶只存储单一键值;
  • 桶排序:每个桶存储一定范围的数值;

2. LSD 基数排序动图演示

动图演示

3. JavaScript 代码实现

//LSD Radix Sort
var counter = [];
function radixSort(arr, maxDigit) {
    var mod = 10;
    var dev = 1;
    for (var i = 0; i < maxDigit; i++, dev *= 10, mod *= 10) {
        for(var j = 0; j < arr.length; j++) {
            var bucket = parseInt((arr[j] % mod) / dev);
            if(counter[bucket]==null) {
                counter[bucket] = [];
            }
            counter[bucket].push(arr[j]);
        }
        var pos = 0;
        for(var j = 0; j < counter.length; j++) {
            var value = null;
            if(counter[j]!=null) {
                while ((value = counter[j].shift()) != null) {
                      arr[pos++] = value;
                }
          }
        }
    }
    return arr;
}

4. python 代码实现

def radix(arr):

    digit = 0
    max_digit = 1
    max_value = max(arr)
    #找出列表中最大的位数
    while 10**max_digit < max_value:
        max_digit = max_digit + 1

    while digit < max_digit:
        temp = [[] for i in range(10)]
        for i in arr:
            #求出每一个元素的个、十、百位的值
            t = int((i/10**digit)%10)
            temp[t].append(i)

        coll = []
        for bucket in temp:
            for i in bucket:
                coll.append(i)

        arr = coll
        digit = digit + 1

    return arr

5. Java 代码实现

/**
 * 基数排序
 * 考虑负数的情况还可以参考: https://code.i-harness.com/zh-CN/q/e98fa9
 */
public class RadixSort implements IArraySort {

    @Override
    public int[] sort(int[] sourceArray) throws Exception {
        // 对 arr 进行拷贝,不改变参数内容
        int[] arr = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);

        int maxDigit = getMaxDigit(arr);
        return radixSort(arr, maxDigit);
    }

    /**
     * 获取最高位数
     */
    private int getMaxDigit(int[] arr) {
        int maxValue = getMaxValue(arr);
        return getNumLenght(maxValue);
    }

    private int getMaxValue(int[] arr) {
        int maxValue = arr[0];
        for (int value : arr) {
            if (maxValue < value) {
                maxValue = value;
            }
        }
        return maxValue;
    }

    protected int getNumLenght(long num) {