关于bootstrap:看动画学算法之排序基数排序

简介

之前的文章咱们讲了count排序,然而count排序有个限度,因为count数组是无限的,如果数组中的元素范畴过大,应用count排序是不事实的,其工夫复杂度会收缩。

而解决大范畴的元素排序的方法就是基数排序。

基数排序的例子

什么是基数排序呢?

考虑一下,尽管咱们不能间接将所有范畴内的数字都应用count数组进行排序,然而咱们能够思考按数字的位数来进行n轮count排序,每一轮都只对数字的某一位进行排序。

最终依然能够失去后果,并且还能够解脱count数组大小的限度,这就是基数排序。

如果咱们当初数组的元素是:1221, 15, 20, 3681, 277, 5420, 71, 1522, 4793。

先看动画,看下最直观的基数排序的过程:

在下面的例子中,咱们先对个位进行count排序,而后对十位进行count排序,而后是百位和千位。

最初生成最终的排序后果。

基数排序的java代码实现

因为基数排序实际上是别离按位数的count排序。所以咱们能够重用之前写的count排序的代码,只是须要进行一些革新。

doCountingSort办法除了传入数组外,还须要传入排序的位数digit,咱们用1,10,100,1000来示意。

看一下革新过后的doCountingSort办法:

 public void doRadixSort(int[] array, int digit){
        int n = array.length;

        _// 存储排序过后的数组_
        int output[] = new int[n];

        _// count数组,用来存储统计各个元素呈现的次数_
        int count[] = new int[10];
        Arrays.fill(count,0);
        log.info("初始化count值:{}",count);

        _// 将原始数组中数据呈现次数存入count数组_
        for (int i=0; i<n; ++i) {
            count[(array[i]/digit)%10]++;
        }
        log.info("count之后count值:{}",count);

        _// 这里是一个小技巧,咱们依据count中元素呈现的次数计算对应元素第一次应该呈现在output中的下标。_
        _//这里的下标是从右往左数的_
        for (int i=1; i<10; i++) {
            count[i] += count[i - 1];
        }
        log.info("整顿count对应的output下标:{}",count);
        _// 依据count中的下标,构建排序后的数组_
        _//插入一个之后,相应的count下标要减一_
        for (int i = n-1; i>=0; i--)
        {
            output[count[(array[i]/digit)%10]-1] = array[i];
            count[(array[i]/digit)%10]--;
        }
        log.info("构建output之后的output值:{}",output);

        _//将排序后的数组写回原数组_
        for (int i = 0; i<n; ++i)
            array[i] = output[i];
    }

跟count排序变动不大,区别就是这里咱们须要应用count[(array[i]/digit)%10],来对每一位进行排序。

另外,为了计算出位数digit的值,咱们还须要拿到数组中最大元素的值:

public int getMax(int[] array) {
        int mx = array[0];
        for (int i = 1; i < array.length; i++)
            if (array[i] > mx){
                mx = array[i];
            }
        return mx;
    }

看下怎么调用:

 public static void main(String[] args) {
        int[] array= {1221, 15, 20, 3681, 277, 5420, 71, 1522, 4793};
        RadixSort radixSort=new RadixSort();
        log.info("radixSort之前的数组为:{}",array);
        _//拿到数组的最大值,用于计算digit_
        int max = radixSort.getMax(array);
        _//依据位数,遍历进行count排序_
        for (int digit = 1; max/digit > 0; digit *= 10){
            radixSort.doRadixSort(array,digit);
        }
    }

看下输入后果:

很好,后果都排序了。

基数排序的工夫复杂度

从计算过程咱们能够看出,基数排序的工夫复杂度是O(d*(n+b)) ,其中b是数字的进制数,比方下面咱们应用的是10进制,那么b=10。

d是须要循环的轮数,也就是数组中最大数的位数。如果数组中最大的数字用K示意,那么d=logb(k)。

综上,基数排序的工夫复杂度是O((n+b) * logb(k))。

当k <= nc,其中c是常量时,下面的工夫复杂度能够近似等于O(nLogb(n))。

思考下当b=n的状况下,基数排序的工夫复杂度能够近似等于线性工夫复杂度O(n)。

原文链接
本文为阿里云原创内容,未经容许不得转载。

评论

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

这个站点使用 Akismet 来减少垃圾评论。了解你的评论数据如何被处理