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

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//LSD Radix Sort
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var counter = [];
3
function radixSort(arr, maxDigit) {
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var mod = 10;
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var dev = 1;
6
for (var i = 0; i < maxDigit; i++, dev *= 10, mod *= 10) {
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for(var j = 0; j < arr.length; j++) {
8
var bucket = parseInt((arr[j] % mod) / dev);
9
if(counter[bucket]==null) {
10
counter[bucket] = [];
11
}
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counter[bucket].push(arr[j]);
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}
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var pos = 0;
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for(var j = 0; j < counter.length; j++) {
16
var value = null;
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if(counter[j]!=null) {
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while ((value = counter[j].shift()) != null) {
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arr[pos++] = value;
20
}
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}
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}
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}
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return arr;
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}
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4. python 代码实现

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def radix(arr):
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digit = 0
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max_digit = 1
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max_value = max(arr)
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#找出列表中最大的位数
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while 10**max_digit < max_value:
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max_digit = max_digit + 1
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10
while digit < max_digit:
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temp = [[] for i in range(10)]
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for i in arr:
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#求出每一个元素的个、十、百位的值
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t = int((i/10**digit)%10)
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temp[t].append(i)
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coll = []
18
for bucket in temp:
19
for i in bucket:
20
coll.append(i)
21
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arr = coll
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digit = digit + 1
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25
return arr
Copied!

5. Java 代码实现

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/**
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* 基数排序
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* 考虑负数的情况还可以参考: https://code.i-harness.com/zh-CN/q/e98fa9
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*/
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public class RadixSort implements IArraySort {
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@Override
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public int[] sort(int[] sourceArray) throws Exception {
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// 对 arr 进行拷贝,不改变参数内容
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int[] arr = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);
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int maxDigit = getMaxDigit(arr);
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return radixSort(arr, maxDigit);
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}
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/**
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* 获取最高位数
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*/
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private int getMaxDigit(int[] arr) {
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int maxValue = getMaxValue(arr);
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return getNumLenght(maxValue);
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}
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private int getMaxValue(int[] arr) {
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int maxValue = arr[0];
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for (int value : arr) {
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if (maxValue < value) {
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maxValue = value;
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}
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}
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return maxValue;
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}
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protected int getNumLenght(long num) {
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if (num == 0) {
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return 1;
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}
38
int lenght = 0;
39
for (long temp = num; temp != 0; temp /= 10) {
40
lenght++;
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}
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return lenght;
43
}
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45
private int[] radixSort(int[] arr, int maxDigit) {
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int mod = 10;
47
int dev = 1;
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49
for (int i = 0; i < maxDigit; i++, dev *= 10, mod *= 10) {
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// 考虑负数的情况,这里扩展一倍队列数,其中 [0-9]对应负数,[10-19]对应正数 (bucket + 10)
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int[][] counter = new int[mod * 2][0];
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53
for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
54
int bucket = ((arr[j] % mod) / dev) + mod;
55
counter[bucket] = arrayAppend(counter[bucket], arr[j]);
56
}
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58
int pos = 0;
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for (int[] bucket : counter) {
60
for (int value : bucket) {
61
arr[pos++] = value;
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}
63
}
64
}
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return arr;
67
}
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/**
70
* 自动扩容,并保存数据
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*
72
* @param arr
73
* @param value
74
*/
75
private int[] arrayAppend(int[] arr, int value) {
76
arr = Arrays.copyOf(arr, arr.length + 1);
77
arr[arr.length - 1] = value;
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return arr;
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}
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}
Copied!

6. PHP 代码实现

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function radixSort($arr, $maxDigit = null)
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{
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if ($maxDigit === null) {
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$maxDigit = max($arr);
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}
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$counter = [];
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for ($i = 0; $i < $maxDigit; $i++) {
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for ($j = 0; $j < count($arr); $j++) {
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preg_match_all('/\d/', (string) $arr[$j], $matches);
10
$numArr = $matches[0];
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$lenTmp = count($numArr);
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$bucket = array_key_exists($lenTmp - $i - 1, $numArr)
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? intval($numArr[$lenTmp - $i - 1])
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: 0;
15
if (!array_key_exists($bucket, $counter)) {
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$counter[$bucket] = [];
17
}
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$counter[$bucket][] = $arr[$j];
19
}
20
$pos = 0;
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for ($j = 0; $j < count($counter); $j++) {
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$value = null;
23
if ($counter[$j] !== null) {
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while (($value = array_shift($counter[$j])) !== null) {
25
$arr[$pos++] = $value;
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}
27
}
28
}
29
}
30
31
return $arr;
32
}
Copied!
Last modified 2yr ago