JAVA十大排序算法之計(jì)數(shù)排序詳解
計(jì)數(shù)排序
一種非比較排序。計(jì)數(shù)排序?qū)σ欢ǚ秶鷥?nèi)的整數(shù)排序時(shí)候的速度非??欤话憧煊谄渌判蛩惴?。但計(jì)數(shù)排序局限性比較大,只限于對整數(shù)進(jìn)行排序,而且待排序元素值分布較連續(xù)、跨度小的情況。
如果一個數(shù)組里所有元素都是整數(shù),而且都在0-k以內(nèi)。對于數(shù)組里每個元素來說,如果能知道數(shù)組里有多少項(xiàng)小于或等于該元素,就能準(zhǔn)確地給出該元素在排序后的數(shù)組的位置。
如給定一個0~5范圍內(nèi)的數(shù)組[2,5,3,0,2,3,0,3],對于元素5為其中最大的元素,創(chuàng)建一個大小為(5-0+1 = 6)的計(jì)數(shù)數(shù)組,如果原數(shù)組中的值對應(yīng)計(jì)數(shù)數(shù)組的下標(biāo),則下標(biāo)對應(yīng)計(jì)數(shù)數(shù)組的值加1。

問題
上面是通過數(shù)組的最大值來確定計(jì)數(shù)數(shù)組的長度的,但如果需要對學(xué)生的成績進(jìn)行排序,如學(xué)生成績?yōu)椋篬95,93,92,94,92,93,95,90],如果按照上面的方法來處理,則需要一個大小為100的數(shù)組,但是可以看到其中的最小值為90,那也就是說前面 0~89 的位置都沒有數(shù)據(jù)存放,造成了資源浪費(fèi)。
如果我們知道了數(shù)組的最大值和最小值,則計(jì)數(shù)數(shù)組的大小為(最大值 - 最小值 + 1),如上面數(shù)組的最大值為99,最小值為90,則定義計(jì)數(shù)數(shù)組的大小為(95 - 90 + 1 = 6)。并且索引分別對應(yīng)原數(shù)組9095的值。我們把090的范圍用一個偏移量來表示,即最小值90就是這個偏移量。

代碼實(shí)現(xiàn)
public class CountSort {
public static final int[] ARRAY = {2, 5, 3, 0, 2, 3, 0, 3};
public static final int[] ARRAY2 = {95,93,92,94,92,93,95,90};
//優(yōu)化前
private static int[] sort(int[] array) {
if (array.length < 2) return array;
//找出數(shù)組的最大值
int max = array[0];
for (int i : array) {
if (i > max) {
max = i;
}
}
//初始化一個計(jì)數(shù)數(shù)組且值為0
int[] countArray = new int[max + 1];
for (int i = 0; i < countArray.length; i++) {
countArray[i] = 0;
}
//填充計(jì)數(shù)數(shù)組
for (int temp : array) {
countArray[temp]++;
}
int o_index = 0;//原數(shù)組下標(biāo)
int n_index = 0;//計(jì)數(shù)數(shù)組下標(biāo)
while (o_index < array.length) {
//只要計(jì)數(shù)數(shù)組的下標(biāo)不為0,就將計(jì)數(shù)數(shù)組的值從新寫回原數(shù)組
if (countArray[n_index] != 0) {
array[o_index] = n_index;//計(jì)數(shù)數(shù)組下標(biāo)對應(yīng)元素組的值
countArray[n_index]--;//計(jì)數(shù)數(shù)組的值要-1
o_index++;
} else {
n_index++;//上一個索引的值為0后開始下一個
}
}
return array;
}
//優(yōu)化后
private static int[] sort2(int[] array) {
if (array.length < 2) return array;
//找出數(shù)組中的最大值和最小值
int min = array[0], max = array[0];
for (int i : array) {
if (i > max) {
max = i;
}
if (i < min) {
min = i;
}
}
//定義一個偏移量,即最小值前面0~min的范圍,這里直接用一個負(fù)數(shù)來表示
int bias = 0 - min;
//初始化一個計(jì)數(shù)數(shù)組且值為0
int[] countArray = new int[max - min + 1];
for (int i = 0; i < countArray.length; i++) {
countArray[i] = 0;
}
for (int temp : array) {
countArray[temp + bias]++;
}
//填充計(jì)數(shù)數(shù)組
int o_index = 0;//原數(shù)組下標(biāo)
int n_index = 0;//計(jì)數(shù)數(shù)組下標(biāo)
while (o_index < array.length) {
if (countArray[n_index] != 0) {
array[o_index] = n_index - bias;
countArray[n_index]--;
o_index++;
} else {
n_index++;
}
}
return array;
}
public static void print(int[] array) {
for (int i : array) {
System.out.print(i + " ");
}
System.out.println("");
}
public static void main(String[] args) {
print(ARRAY);
System.out.println("============================================");
print(sort(ARRAY));
System.out.println("=================優(yōu)化排序====================");
print(ARRAY2);
System.out.println("============================================");
print(sort2(ARRAY2));
}
}
時(shí)間復(fù)雜度
很明顯,在排序過程中,我們至少遍歷了三次原始數(shù)組,一次計(jì)數(shù)數(shù)組,所以它的復(fù)雜度為Ο(n+m)。因此,計(jì)數(shù)排序比任何排序都要塊,這是一種犧牲空間換取時(shí)間的做法,因?yàn)榕判蜻^程中需要用一個計(jì)數(shù)數(shù)組來存元素組的出現(xiàn)次數(shù)。
算法穩(wěn)定性
在新建的計(jì)數(shù)數(shù)組中記錄原始數(shù)組中每個元素的數(shù)量,如果原始數(shù)組有相同的元素,則在輸出時(shí),無法保證元素原來的排序,是一種不穩(wěn)定的排序算法。
總結(jié)
本篇文章就到這里了,希望能給你帶來幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
相關(guān)文章
基于Java?SpringBoot的前后端分離信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
當(dāng)今社會,人才的流動速度大大增加,因此也對黨建工作的管理層面工作帶來了空前且復(fù)雜的挑戰(zhàn),從而使得如何高效的開展管理黨建工作成為了亟待解決的問題。本文將介紹通過Java?SpringBoot實(shí)現(xiàn)前后端分離信息管理系統(tǒng),感興趣的同學(xué)可以了解一下2021-11-11
Java類加載器與雙親委派機(jī)制和線程上下文類加載器專項(xiàng)解讀分析
類加載器負(fù)責(zé)讀取Java字節(jié)代碼,并轉(zhuǎn)換成java.lang.Class類的一個實(shí)例的代碼模塊。本文主要和大家聊聊JVM類加載器ClassLoader的使用,需要的可以了解一下2022-12-12
SpringBoot調(diào)用WebService接口方法示例代碼
這篇文章主要介紹了使用SpringWebServices調(diào)用SOAP?WebService接口的步驟,包括導(dǎo)入依賴、創(chuàng)建請求類和響應(yīng)類、生成ObjectFactory類、配置WebServiceTemplate、調(diào)用WebService接口以及測試代碼,文中通過代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下2025-02-02
IDEA 創(chuàng)建一個Mybatis Maven項(xiàng)目的方法步驟(圖文)
這篇文章主要介紹了IDEA 創(chuàng)建一個Mybatis Maven項(xiàng)目的方法步驟(圖文),文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2021-03-03
Spring security BCryptPasswordEncoder密碼驗(yàn)證原理詳解
這篇文章主要介紹了Spring security BCryptPasswordEncoder密碼驗(yàn)證原理詳解,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下2020-03-03
IDEA創(chuàng)建SpringBoot父子Module項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)
本文主要介紹了IDEA創(chuàng)建SpringBoot父子Module項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn),文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2023-05-05
JDK1.8使用的垃圾回收器和執(zhí)行GC的時(shí)長以及GC的頻率方式
這篇文章主要介紹了JDK1.8使用的垃圾回收器和執(zhí)行GC的時(shí)長以及GC的頻率方式,具有很好的參考價(jià)值,希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教2023-05-05
redisson 實(shí)現(xiàn)分布式鎖的源碼解析
這篇文章主要介紹了redisson 實(shí)現(xiàn)分布式鎖的源碼解析,通過模擬一個商品秒殺的場景結(jié)合示例代碼給大家介紹的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下2022-05-05

