本文主要介绍了Java编程内功-数据结构与算法「基数排序」，通过具体的内容向大家展现，希望对大家Java开发的学习有所帮助。

基数排序

基数排序(radix sort)属于“分配式排序”(distribution sort)，又称为“桶子法”(bucket sort)或bin sort,顾明思议，它是通过键值的各个位的值，将要排序的元素分配至某些桶中，达到排序的作用。

基数排序属于稳定性的排序，基数排序法是效率高的稳定性排序法。

基数排序是桶排序的扩展。

基数排序是1887年赫尔曼·何乐礼发明的。它是这样实现的：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。

排序的基本思想

将所有待比较的值统一为同样的数位长度，数位较短的数前面补零。然后，从最低位开始，依次进行一次排序。这样从最低位排序一直到最高位排序完成以后，数列就变成一个有序序列。

代码案例

package com.xie.sort;

public class RadixSort {

    public static void main(String[] args) {

        int[] arr = new int[8000000];

        for (int i = 0; i < 8000000; i++) {

            arr[i] = (int)(Math.random()*800000000);

        }

        long start = System.currentTimeMillis();

        radixSort(arr);

        long end = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("耗时："+(end-start)+"ms");

        /*

        800万数据，耗时：939ms

         */

    }

    //基数排序

    public static void radixSort(int[] arr) {

        int max = arr[0];

        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {

            if (arr[i] > max) {

                max = arr[i];

            }

        }

        //数组中的最长位数

        int maxLength = (max + "").length();

        //第1轮（针对每个元素的个位进行排序处理）

        //定义一个二维数组，表示10个桶，每个桶就是一个一维数组

        //1.二维数组包含10个一维数组

        //2.为了防止在放入数的时候，数据溢出，则每个一维数组（桶），大小定为arr.length

        //3.基数排序是使用空间换时间的经典算法

        int[][] bucket = new int[10][arr.length];

        //为了记录每个桶中，实际存放了多少数据，我们定义一个一维数组来记录各个桶的每次放入的数据的个数。

        //bucketElementCounts[0]，记录的就是bucket[0]桶的放入数据的个数。

        int[] bucketElementCounts = new int[10];

        //按照桶的顺序（一维数组的下标依次取出数据，放入原来数组）

        int index = 0;

        for (int i = 0, n = 10; i < maxLength; i++, n *= 10) {

            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {

                //取出位数

                int digitOfElement = arr[j] / n % 10;

                //让如对应的桶中

                bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];

                bucketElementCounts[digitOfElement]++;

            }

            index = 0;

            //遍历每个桶，并将桶中的数据，放入原数组

            for (int k = 0; k < bucketElementCounts.length; k++) {

                //如果桶中有数据，才放入到原数组

                if (bucketElementCounts[k] != 0) {

                    //循环桶中第k个桶（即第k个一维数组),放入。

                    for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {

                        //取出元素放入arr

                        arr[index] = bucket[k][l];

                        index++;

                    }

                }

                bucketElementCounts[k] = 0;

            }

        }

    }

}

基数排序说明

基数排序是拿空间换时间的，对海量数据进行排序时，容易造成OutOfMemoryError.

基数排序时稳定的。【注：假定在待排序的记录序列中，存在多个具有相同的关键字的记录，若经过排序，这些记录的相对次序保持不变，即在原序列中r[i]=r[j]，且r[i]在r[j]之前，而在排序后的序列中，r[i]仍在r[j]之前，则称这种算法是稳定的，否则不稳定】。

对于有负数的数组进行基数排序,参考：

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