桶式 基數排序

import java.util.Arrays; public class Sort { // 桶式排序 // 桶式排序不再是基於比較的了，它和基數排序同屬於分配類的排序. // 桶式排序事先要知道待排序列在一個範圍內，而且這個範圍應該不是很大的。 // 比如知道待排序列在[0,M）內，那麼可以分配M個桶，第I個桶記錄I的出現情況，最後根據 // 每個桶收到的位置信息把數據輸出成有序的形式。 // 這裏我們用兩個臨時性數組，一個用於記錄位置信息，一個用於方便輸出數據成有序方式， // 另外我們假設數據落在0到MAX,如果所給數據不是從0開始，可以把每個數減去最小的數。 public static void bucketSort(int[] keys, int from, int len, int max) { int[] tmp = new int[len]; int[] count = new int[max]; for (int i = 0; i < len; i++) count[keys[from + i]]++; for (int i = 1; i < max; i++) count[i] = count[i] + count[i - 1]; // this means how many number // which is less or equals than // i,thus it is also position +1 System.arraycopy(keys, from, tmp, 0, len); for (int k = len - 1; k >= 0; k--) // from the ending to beginning can // keep the stability // position +1 =count keys[--count[tmp[k]]] = tmp[k]; } public static boolean USE_LINK = true; // 基數排序可以說是擴展了的桶式排序，比如當待排序列在一個很大的範圍內，比如0到999999內， // 那麼用桶式排序是很浪費空間的。而基數排序把每個排序碼拆成由d個排序碼，比如任何一個6位數 // （不滿六位前面補0）拆成6個排序碼，分別是個位的，十位的，百位的。。。。 // 排序時，分6次完成，每次按第i個排序碼來排。 // 一般有兩種方式: // 1) 高位優先(MSD)： 從高位到低位依次對序列排序 // 2）低位優先(LSD)： 從低位到高位依次對序列排序 // 計算機一般採用低位優先法（人類一般使用高位優先），但是採用低位優先時要確保排序算法的穩定性。 // 基數排序藉助桶式排序，每次按第N位排序時，採用桶式排序。對於如何安排每次落入同一個桶中 // 的數據有兩種安排方法： // 1）順序存儲：每次使用桶式排序，放入r個桶中，，相同時增加計數。 // 2）鏈式存儲：每個桶通過一個靜態隊列來跟蹤。 public static void RadixSort(int[] keys, int from, int len, int radix, int d) { if (USE_LINK) link_radix_sort(keys, from, len, radix, d); else array_radix_sort(keys, from, len, radix, d); } private static void array_radix_sort(int[] keys, int from, int len, int radix, int d) { int[] tmpArray = new int[len]; int[] count = new int[radix]; int R = 1; for (int i = 0; i < d; i++) { System.arraycopy(keys, from, tmpArray, 0, len); Arrays.fill(count, 0); for (int j = 0; j < len; j++) { int subkey = (tmpArray[j] / R) % radix; count[subkey]++; } for (int j = 1; j < radix; j++) count[j] = count[j] + count[j - 1]; for (int m = len - 1; m >= 0; m--) { int subKey = (tmpArray[m] / R) % radix; --count[subKey]; keys[from + count[subKey]] = tmpArray[m]; } R *= radix; } } private static class LinkQueue { int head = -1; int tail = -1; } private static void link_radix_sort(int[] keys, int from, int len, int radix, int d) { int[] nexts = new int[len]; LinkQueue[] queues = new LinkQueue[radix]; for (int i = 0; i < radix; i++) queues[i] = new LinkQueue(); for (int i = 0; i < len - 1; i++) nexts[i] = i + 1; nexts[len - 1] = -1; int first = 0; for (int i = 0; i < d; i++) { link_radix_sort_distribute(keys, from, len, radix, i, nexts, queues, first); first = link_radix_sort_collect(keys, from, len, radix, i, nexts, queues); } int[] tmps = new int[len]; int k = 0; while (first != -1) { tmps[k++] = keys[from + first]; first = nexts[first]; } System.arraycopy(tmps, 0, keys, from, len); } private final static void link_radix_sort_distribute(int[] keys, int from, int len, int radix, int d, int[] nexts, LinkQueue[] queues, int first) { for (int i = 0; i < radix; i++) queues[i].head = queues[i].tail = -1; while (first != -1) { int val = keys[from + first]; for (int j = 0; j < d; j++) val /= radix; val = val % radix; if (queues[val].head == -1) { queues[val].head = first; } else { nexts[queues[val].tail] = first; } queues[val].tail = first; first = nexts[first]; } } private static int link_radix_sort_collect(int[] keys, int from, int len, int radix, int d, int[] nexts, LinkQueue[] queues) { int first = 0; int last = 0; int fromQueue = 0; for (; (fromQueue < radix - 1) && (queues[fromQueue].head == -1); fromQueue++) ; first = queues[fromQueue].head; last = queues[fromQueue].tail; while (fromQueue < radix - 1 && queues[fromQueue].head != -1) { fromQueue += 1; for (; (fromQueue < radix - 1) && (queues[fromQueue].head == -1); fromQueue++) ; nexts[last] = queues[fromQueue].head; last = queues[fromQueue].tail; } if (last != -1) nexts[last] = -1; return first; } public static void main(String[] args) { int[] a = { 1, 4, 8, 3, 2, 9, 5, 0, 7, 6, 9, 10, 9, 13, 14, 15, 11, 12, 17, 16 }; bucketSort(a, 0, a.length, 22); for (int i = 0; i < a.length; i++) System.out.print(a[i] + " "); System.out.println(""); int[] b = { 1, 4, 8, 3, 2, 9, 5, 0, 7, 6, 9, 10, 9, 135, 14, 15, 11, 5576, 467676, 12, 17, 45, 16 }; USE_LINK = true; RadixSort(b, 0, b.length, 10, 10); for (int i = 0; i < b.length; i++) System.out.print(b[i] + " "); } }

 來自：http://www.blogjava.net/javacap/archive/2007/12/14/167618.html