前言:
现在同学们对“基数排序算法分析空间复杂度”都比较注重,咱们都想要分析一些“基数排序算法分析空间复杂度”的相关内容。那么小编也在网上搜集了一些对于“基数排序算法分析空间复杂度””的相关知识,希望朋友们能喜欢,大家快快来学习一下吧!一、定义
基数排序(Radix Sort)是桶排序的扩展,选择排序方式有最低位优先(LSD)和 最高位优先(MSD)。
基本思想是:
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。
具体做法是:
将所有待比较数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。
二、思路
通过基数排序对数组{53, 3, 542, 748, 14, 214, 154, 63, 616},它的示意图如下:
在上图中,首先将所有待比较树脂统一为统一位数长度,接着从最低位开始,依次进行排序。
1. 按照个位数进行排序。
2. 按照十位数进行排序。
3. 按照百位数进行排序。
排序后,数列就变成了一个有序序列。
三、代码实现
radix_sort(a, n)的作用是对数组a进行排序。
1. 首先通过get_max(a)获取数组a中的最大值。获取最大值的目的是计算出数组a的最大指数。
2. 获取到数组a中的最大指数之后,再从指数1开始,根据位数对数组a中的元素进行排序。排序的时候采用了桶排序。
3. count_sort(a, n, exp)的作用是对数组a按照指数exp进行排序。
下面简单介绍一下对数组{53, 3, 542, 748, 14, 214, 154, 63, 616}按个位数进行排序的流程。
(01) 个位的数值范围是[0,10)。因此,参见桶数组buckets[],将数组按照个位数值添加到桶中。
(02) 接着是根据桶数组buckets[]来进行排序。假设将排序后的数组存在output[]中;找出output[]和buckets[]之间的联系就可以对数据进行排序了。
/** * 基数排序:Java */public class RadixSort { /* * 获取数组a中最大值 * * 参数说明: * a -- 数组 * n -- 数组长度 */ private static int getMax(int[] a) { int max; max = a[0]; for (int i = 1; i < a.length; i++) if (a[i] > max) max = a[i]; return max; } /* * 对数组按照"某个位数"进行排序(桶排序) * * 参数说明: * a -- 数组 * exp -- 指数。对数组a按照该指数进行排序。 * * 例如,对于数组a={50, 3, 542, 745, 2014, 154, 63, 616}; * (01) 当exp=1表示按照"个位"对数组a进行排序 * (02) 当exp=10表示按照"十位"对数组a进行排序 * (03) 当exp=100表示按照"百位"对数组a进行排序 * ... */ private static void countSort(int[] a, int exp) { //int output[a.length]; // 存储"被排序数据"的临时数组 int[] output = new int[a.length]; // 存储"被排序数据"的临时数组 int[] buckets = new int[10]; // 将数据出现的次数存储在buckets[]中 for (int i = 0; i < a.length; i++) buckets[ (a[i]/exp)%10 ]++; // 更改buckets[i]。目的是让更改后的buckets[i]的值,是该数据在output[]中的位置。 for (int i = 1; i < 10; i++) buckets[i] += buckets[i - 1]; // 将数据存储到临时数组output[]中 for (int i = a.length - 1; i >= 0; i--) { output[buckets[ (a[i]/exp)%10 ] - 1] = a[i]; buckets[ (a[i]/exp)%10 ]--; } // 将排序好的数据赋值给a[] for (int i = 0; i < a.length; i++) a[i] = output[i]; output = null; buckets = null; } /* * 基数排序 * * 参数说明: * a -- 数组 */ public static void radixSort(int[] a) { int exp; // 指数。当对数组按各位进行排序时,exp=1;按十位进行排序时,exp=10;... int max = getMax(a); // 数组a中的最大值 // 从个位开始,对数组a按"指数"进行排序 for (exp = 1; max/exp > 0; exp *= 10) countSort(a, exp); } public static void main(String[] args) { int i; int a[] = {53, 3, 542, 748, 14, 214, 154, 63, 616}; System.out.printf("before sort:"); for (i=0; i<a.length; i++) System.out.printf("%d ", a[i]); System.out.printf("\n"); radixSort(a); // 基数排序 System.out.printf("after sort:"); for (i=0; i<a.length; i++) System.out.printf("%d ", a[i]); System.out.printf("\n"); }}四、稳定性
时间复杂度:O(n)
空间复杂度: O(n+k),其中k为桶的数量。一般来说n>>k,因此额外空间需要大概n个左右。
稳定性:稳定排序
标签: #基数排序算法分析空间复杂度