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web开发中基数排序是什么意思

来源:恒创科技 编辑:恒创科技编辑部
2024-01-31 23:01:59

这篇文章主要介绍了web开发中基数排序是什么意思,具有一定借鉴价值,感兴趣的朋友可以参考下,希望大家阅读完这篇文章之后大有收获,下面让小编带着大家一起了解一下。

基数排序的例子

什么是基数排序呢?

考虑一下,虽然我们不能直接将所有范围内的数字都使用count数组进行排序,但是我们可以考虑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。


web开发中基数排序是什么意思

最终仍然可以得到结果,并且还可以摆脱count数组大小的限制,这就是基数排序。

假如我们现在数组的元素是: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:

在上面的例子中,我们先对个位进行count排序,然后对十位进行count排序,然后是百位和千位。

最后生成最终的排序结果。

基数排序的java代码实现

因为基数排序实际上是分别按位数的count排序。所以我们可以重用之前写的count排序的代码,只是需要进行一些改造。

doCountingSort方法除了传入数组外,还需要传入排序的位数digit,我们用1,10,100,1000来表示。

看一下改造过后的doCountingSort方法:

publicvoiddoRadixSort(int[]array,intdigit){intn=array.length;//存储排序过后的数组intoutput[]=newint[n];//count数组,用来存储统计各个元素出现的次数intcount[]=newint[10];
Arrays.fill(count,0);
log.info("初始化count值:{}",count);//将原始数组中数据出现次数存入count数组for(inti=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,我们根据count中元素出现的次数计算对应元素第一次应该出现在output中的下标。//这里的下标是从右往左数的for(inti=1;i<10;i++){
count[i]+=count[i-1];
}
log.info("整理count对应的output下标:{}",count);//根据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(inti=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(inti=0;i<n;++i)
array[i]=output[i];
}

跟count排序变化不大,区别就是这里我们需要使用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,我们还需要拿到数组中最大元素的值:

publicintgetMax(int[]array){intmx=array[0];for(inti=1;i<array.length;i++)if(array[i]>mx){
mx=array[i];
}returnmx;
}

看下怎么调用:

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

看下输出结果:

很好,结果都排序了。

基数排序的时间复杂度

从计算过程我们可以看出,基数排序的时间复杂度是O(d*(n+b)) ,其中b是数字的进制数,比如上面我们使用的是10进制,那么b=10。

d是需要循环的轮数,也就是数组中最大数的位数。假如数组中最大的数字用K表示,那么d=logb(k)。

综上,基数排序的时间复杂度是O((n+b) * logb(k))。

当k <= nc,其中c是常量时,上面的时间复杂度可以近似等于O(nLogb(n))。

考虑下当b=n的情况下,基数排序的时间复杂度可以近似等于线性时间复杂度O(n)。

感谢你能够认真阅读完这篇文章,希望小编分享的“web开发中基数排序是什么意思”这篇文章对大家有帮助,同时也希望大家多多支持恒创,关注恒创行业资讯频道,更多相关知识等着你来学习!

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