基于Java实现计数排序,桶排序和基数排序

这篇文章主要为大家详细介绍了计数排序,桶排序和基数排序的多种语言的实现(JavaScript、Python、Go语言、Java),感兴趣的小伙伴可以了解一下

计数排序

计数排序的核心在于将输入的数据值转化为键存储在额外开辟的数组空间中。作为一种线性时间复杂度的排序,计数排序要求输入的数据必须是有确定范围的整数。

动图演示

JavaScript代码实现

function countingSort(arr,maxValue){ var bucket = new Array(maxValue+1), sortedIndex = 0; arrLen = arr.length, bucketLen = maxValue + 1; for(var i = 0; i  0){ arr[sortedIndex++] = j; bucket[j]--; } } return arr; }    

Python代码实现

def countingSort(arr, maxValue): bucketLen = maxValue+1 bucket = [0]*bucketLen sortedIndex =0 arrLen = len(arr) for i in range(arrLen): if not bucket[arr[i]]: bucket[arr[i]]=0 bucket[arr[i]]+=1 for j in range(bucketLen): while bucket[j]>0: arr[sortedIndex] = j sortedIndex+=1 bucket[j]-=1 return arr

Go代码实现

func countingSort(arr []int, maxValue int) []int { bucketLen := maxValue + 1 bucket := make([]int, bucketLen) // 初始为0的数组 sortedIndex := 0 length := len(arr) for i := 0; i  0 { arr[sortedIndex] = j sortedIndex += 1 bucket[j] -= 1 } } return arr }

Java代码实现

public class CountingSort 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 maxValue = getMaxValue(arr); return countingSort(arr, maxValue); } private int[] countingSort(int[] arr, int maxValue) { int bucketLen = maxValue + 1; int[] bucket = new int[bucketLen]; for (int value : arr) { bucket[value]++; } int sortedIndex = 0; for (int j = 0; j  0) { arr[sortedIndex++] = j; bucket[j]--; } } return arr; } private int getMaxValue(int[] arr) { int maxValue = arr[0]; for (int value : arr) { if (maxValue 

桶排序

桶排序是计数排序的升级版。它利用了函数的映射关系,高效与否的关键就在于这个映射函数的确定。为了使桶排序更加高效,我们需要做到这两点:

  • 在额外空间充足的情况下,尽量增大桶的数量
  • 使用的映射函数能够将输入的 N 个数据均匀的分配到 K 个桶中

同时,对于桶中元素的排序,选择何种比较排序算法对于性能的影响至关重要。

什么时候最快

当输入的数据可以均匀的分配到每一个桶中。

什么时候最慢

当输入的数据被分配到了同一个桶中。

JavaScript代码实现

function bucketSort(arr,bucketSize){ if(arr.length === 0){ return arr; } var i; var minValue = arr[0]; var maxValue = arr[0]; for(i = 1; i  maxValue){ maxValue = arr[i];         //输入数据的最大值 } } //桶的初始化 var DEFAULT_BUCKET_SIZE = 5; // 设置桶的默认数量为5 bucketSize = bucketSize || DEFAULT_BUCKET_SIZE; var bucketCount = Math.floor((maxValue - minValue) / bucketSize) + 1; var buckets = new Array(bucketCount); for (i = 0; i 

Java代码实现

public class BucketSort implements IArraySort { private static final InsertSort insertSort = new InsertSort(); @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); return bucketSort(arr, 5); } private int[] bucketSort(int[] arr, int bucketSize) throws Exception { if (arr.length == 0) { return arr; } int minValue = arr[0]; int maxValue = arr[0]; for (int value : arr) { if (value  maxValue) { maxValue = value; } } int bucketCount = (int) Math.floor((maxValue - minValue) / bucketSize) + 1; int[][] buckets = new int[bucketCount][0]; // 利用映射函数将数据分配到各个桶中 for (int i = 0; i 

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。

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;

LSD基数排序动图演示

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 

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 

Java代码实现

 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 

以上就是基于Java实现计数排序,桶排序和基数排序的详细内容,更多关于Java排序的资料请关注0133技术站其它相关文章!

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