算法系列之--Javascript和Kotlin的基数排序算法(原)
2017-09-14 10:59
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1. 将所有数字按照最后一位数的内容放入map中,比如对于[25,1,3,21,23,5,9]这个序列,放入map后内容应该是:{key=1:[1,21],key=3:[3,23],key=5:[25,5],key=9:9}
2. 然后将map中的数字按照map的key从小到大依次放入列表中,此时列表内容就变为[1,21,3,23,25,5,9]
3. 重复上述1的步骤,只不过这一次比较十位上的数字,没有十位的要用0补位,比如此时就会生成{key=0:[1,3,5,9],key=2:[21,23,25]}
4. 重复2步骤,此时序列变为[1,3,5,9,21,23,25],即完成排序
最坏时间复杂度O(n*k)
最优时间复杂度O(n*k)
这里的k就是数列中最大数的位数,比如1234这个数字其位数为4
下一节我们来学习一种该算法系列中最为高效的排序算法----快速算法
各个算法的Kotlini版本性能测试结果请看《算法系列之--Kotlin的算法实战比较》
介绍
之前的所有算法都是基于比较的算法,而基数排序算法不同,他不是基于比较的,而是将整形的数据拆分为不同的位数分别进行排序,适用于数列中的数字相差不大的情况,其具体操作步骤如下:1. 将所有数字按照最后一位数的内容放入map中,比如对于[25,1,3,21,23,5,9]这个序列,放入map后内容应该是:{key=1:[1,21],key=3:[3,23],key=5:[25,5],key=9:9}
2. 然后将map中的数字按照map的key从小到大依次放入列表中,此时列表内容就变为[1,21,3,23,25,5,9]
3. 重复上述1的步骤,只不过这一次比较十位上的数字,没有十位的要用0补位,比如此时就会生成{key=0:[1,3,5,9],key=2:[21,23,25]}
4. 重复2步骤,此时序列变为[1,3,5,9,21,23,25],即完成排序
效率
平均时间复杂度O(n*k)最坏时间复杂度O(n*k)
最优时间复杂度O(n*k)
这里的k就是数列中最大数的位数,比如1234这个数字其位数为4
源码
Js源码
let list = [123456, 4, 8, 23, 5, 13, 323, 1, 9, 2, 3] let max = 0 for (let i = 0; i < list.length; i++) { if (list[i] > max) { //找到当前序列最大数 max = list[i] } } //通过最大数找到最大数的位数 let maxDigit = max.toString().length //dev是当前要计算的位数,mod是当前要计算的位数的高一位 for (let i = 0, mod = 10, dev = 1, counter = []; i < maxDigit; i++, dev *= 10, mod *= 10) { for (let j = 0; j < list.length; j++) { // 取出某个数的第mod位的值 // 比如数字123,123%100=23,23继续计算23/10=2,最终拿到123的中间位数字 let bucket = parseInt((list[j] % mod) / dev) if (counter[bucket] == null) { counter[bucket] = [] } //按照当前位数作为key以此存入counter的map中 counter[bucket].push(list[j]) } let pos = 0 for (let j = 0; j < counter.length; j++) { let value = null if (counter[j] != null) { while ((value = counter[j].shift()) != null) { //依次将counter中的值放入列表中 //第一次经过进--出的操作就对个位数字进行了排序 //第二次经过进--出的操作就对十位进行了排序 //经过上面两次排序,就达到了个位+十位的综合排序,也就完成了两位数字的整体排序 list[pos++] = value } } } }
Kotlin源码
private var ARRAY_COUNT = 100000 /* * 获取随机数列 */ private fun getSortList(): IntArray { var sortList = IntArray(ARRAY_COUNT) var ra = Random() for (i in sortList.indices) { sortList[i] = ra.nextInt(ARRAY_COUNT * 10) } return sortList } /* * 交换数列元素 */ private fun swapByIndex(list: IntArray, x: Int, y: Int) { var temp = list[x] list[x] = list[y] list[y] = temp } /* * 基数排序 */ private fun jishu() { var sortList = getSortList() //寻找当前序列中的最大值,目的是计算最大的位数 var max = 0 for (i in 0..sortList.size - 1) { if (sortList[i] > max) { //找到当前序列最大数 max = sortList[i] } } //通过最大数找到最大数的位数 var maxDigit = max.toString().length var mod = 10 var dev = 1 for (i in 0 until maxDigit) { var counter = mutableMapOf<Int, ArrayList<Int>>() for (j in 0 until sortList.size) { // 取出某个数的第mod位的值 // 比如数字123,123%100=23,23继续计算23/10=2,最终拿到123的中间位数字 var bucket = (sortList[j] % mod) / dev //按照当前位数作为key以此存入counter的map中 if (counter[bucket] == null) { counter[bucket] = ArrayList<Int>() } counter[bucket]?.add(sortList[j]) } var pos = 0 for (i in 0..9) { //这里一定使用0--9的索引,因为对counter来说,里面的map的key只能是这个组合,并且一定要按照从0到9的顺序弹出 counter[i]?.forEach { //依次将counter中的值放入列表中 //第一次经过进--出的操作就对个位数字进行了排序 //第二次经过进--出的操作就对十位进行了排序 //经过上面两次排序,就达到了个位+十位的综合排序,也就完成了两位数字的整体排序 sortList[pos++] = it } } dev *= 10 mod *= 10 } }
下一节我们来学习一种该算法系列中最为高效的排序算法----快速算法
各个算法的Kotlini版本性能测试结果请看《算法系列之--Kotlin的算法实战比较》
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