计数排序不是基于比较的排序算法,其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。
时间复杂度:O(n+m)
空间复杂度:O(n+m)
稳定性:稳定
package 排序算法;
import java.util.Arrays;
import java.util.Random;
public class CountingSort {
public static void main(String[] args) {
int []arr=new int[20];
Random random=new Random();
for (int i=0;i<arr.length;i++){
arr[i]=random.nextInt(50);
}
countingSort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
private static void countingSort(int[] arr) {
//1.获取最大值和最小值
int max=arr[0];
int min=arr[0];
for (int i=1;i<arr.length;i++){
if(arr[i]>max){
max=arr[i];
}
if(arr[i]<min){
min=arr[i];
}
}
//2.创建辅助数组
int [] temp=new int [max-min+1];
int offset=min-0;
//3.遍历原数组,将数字的个数统计在新数组中
for(int i=0;i<arr.length;i++){
temp[ arr[i]-offset]++;
}
//4.遍历新数组temp,将统计结果处理
int index=0;
for(int i=0;i<temp.length;i++){
if (temp[i]!=0){
for(int j=0;j<temp[i];j++){
arr[index++]=i+offset;
}
}
}
}
}
执行结果
[4, 4, 7, 8, 16, 18, 19, 24, 25, 26, 28, 31, 35, 37, 39, 40, 42, 46, 48, 49]
测试
package 排序算法;
import java.util.Arrays;
import java.util.Random;
public class TestSort {
/*
数据分布情况
1.完全随机
2.大致有序
3.方差小
*/
public static int[] getTotalRandom(){
Random random=new Random();
int [] arr=new int[40000];
for (int i=0;i<arr.length;i++){
arr[i]=random.nextInt(10000);
}
return arr;
}
public static void main(String[] args) {
int [] arr1=getTotalRandom();
int [] arr2= Arrays.copyOf(arr1, arr1.length);
int [] arr3= Arrays.copyOf(arr1, arr1.length);
int [] arr4= Arrays.copyOf(arr1, arr1.length);
int [] arr5= Arrays.copyOf(arr1, arr1.length);
int [] arr6= Arrays.copyOf(arr1, arr1.length);
int [] arr7= Arrays.copyOf(arr1, arr1.length);
int [] arr8= Arrays.copyOf(arr1, arr1.length);
int [] arr9= Arrays.copyOf(arr1, arr1.length);
int [] arr10= Arrays.copyOf(arr1, arr1.length);
/* testSelectionSort(arr1);
testBubbleSort(arr2);
testInsertSort(arr3);
testShellSort(arr4);
testMergSort(arr5);
testHeapSort(arr6);*/
testQuickSort01(arr7);
testQuickSort02(arr8);
testQuickSort09(arr9);
testCounting(arr10);
}
private static void testCounting(int[] arr10) {
long startTime=System.currentTimeMillis();
CountingSort.countingSort(arr10);
long endTime=System.currentTimeMillis();
System.out.println("计数排序"+(endTime-startTime));
}
private static void testQuickSort09(int[] arr9) {
long startTime=System.currentTimeMillis();
QuickSort03.quickSort03(arr9,0,arr9.length-1);
long endTime=System.currentTimeMillis();
System.out.println("三路快排"+(endTime-startTime));
}
private static void testQuickSort02(int[] arr8) {
long startTime=System.currentTimeMillis();
QuickSort02.quickSort02(arr8,0,arr8.length-1);
long endTime=System.currentTimeMillis();
System.out.println("双路快排"+(endTime-startTime));
}
private static void testQuickSort01(int[] arr7) {
long startTime=System.currentTimeMillis();
QuickSort01.quickSort(arr7,0,arr7.length-1);
long endTime=System.currentTimeMillis();
System.out.println("单路快排"+(endTime-startTime));
}
private static void testHeapSort(int[] arr6) {
long startTime=System.currentTimeMillis();
HeapSort.heapSort(arr6);
long endTime=System.currentTimeMillis();
System.out.println("堆排序"+(endTime-startTime));
}
private static void testInsertSort(int[] arr3) {
long startTime=System.currentTimeMillis();
BubbleSort.bubbleSort(arr3);
long endTime=System.currentTimeMillis();
System.out.println("冒泡排序"+(endTime-startTime));
}
private static void testBubbleSort(int[] arr2) {
long startTime=System.currentTimeMillis();
insertionSort.lnsertionSortUpper(arr2);
long endTime=System.currentTimeMillis();
System.out.println("插入排序"+(endTime-startTime));
}
private static void testSelectionSort(int[] arr) {
long startTime=System.currentTimeMillis();
SelectionSort.selectionSort(arr);
long endTime=System.currentTimeMillis();
System.out.println("选择排序"+(endTime-startTime));
}
private static void testShellSort(int[] arr) {
long startTime=System.currentTimeMillis();
ShellSort.shellSort(arr);
long endTime=System.currentTimeMillis();
System.out.println("希尔排序"+(endTime-startTime));
}
private static void testMergSort(int[] arr) {
long startTime=System.currentTimeMillis();
MergSort.mergSort(arr,0,arr.length-1);
long endTime=System.currentTimeMillis();
System.out.println("归并排序"+(endTime-startTime));
}
}
执行结果
单路快排38
双路快排12
三路快排11
计数排序4
牺牲空间换时间