Update radix_sort.java

codes/java/chapter_sorting/radix_sort.java

@@ -0,0 +1,68 @@
+/**
+ * File: radix_sort.java
+ * Created Time: 2023-01-17
+ * Author: Krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+ package chapter_sorting;
+
+ import java.util.*;
+ 
+ public class radix_sort {
+     /* 获取元素 num 的第 k 位，其中 exp = 10^(k-1) */
+     static int digit(int num, int exp) {
+         // 传入 exp 而非 k 可以避免在此重复执行昂贵的次方计算
+         return (num / exp) % 10;
+     }
+ 
+     /* 计数排序（根据 nums 第 k 位排序） */
+     static void countSort(int[] nums, int exp) {
+         // 十进制的各位数字范围为 0~9 ，因此需要长度为 10 的桶
+         int[] bucket = new int[10];
+         int n = nums.length;
+         // 借助桶来统计 0~9 各数字的出现次数
+         for (int i = 0; i < n; i++) {
+             int d = digit(nums[i], exp); // 获取 nums[i] 第 k 位，记为 d
+             bucket[d]++;                 // 统计数字 d 的出现次数
+         }
+         // 求前缀和，将“出现个数”转换为“数组索引”
+         for (int i = 1; i < 10; i++) {
+             bucket[i] += bucket[i - 1];
+         }
+         // 倒序遍历，根据桶内统计结果，将各元素填入暂存数组 tmp
+         int[] tmp = new int[n];
+         for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
+             int d = digit(nums[i], exp);
+             int j = bucket[d] - 1; // 获取 d 在数组中的索引 j
+             tmp[j] = nums[i];      // 将当前元素填入索引 j
+             bucket[d]--;           // 将 d 的数量减 1
+         }
+         // 将 tmp 复制到 nums 
+         for (int i = 0; i < n; i++)
+             nums[i] = tmp[i];
+     }
+ 
+     /* 基数排序 */
+     static void radixSort(int[] nums) {
+         // 获取数组的最大元素，用于判断最大位数
+         int ma = Integer.MIN_VALUE;
+         for (int num : nums)
+             if (num > ma) ma = num;
+         // 按照从低位到高位的顺序遍历
+         // k = 1 -> exp = 1
+         // k = 2 -> exp = 10
+         // k = 3 -> exp = 100
+         // 即 exp = 10^(k-1)
+         for (int exp = 1; ma >= exp; exp *= 10)
+             // 对数组元素的第 k 位执行「计数排序」
+             countSort(nums, exp);
+     }
+ 
+     public static void main(String[] args) {
+         /* 基数排序 */
+         int[] nums = { 23, 12, 3, 4, 788, 192 };
+         radixSort(nums);
+         System.out.println("基数排序完成后 nums = " + Arrays.toString(nums));
+     }
+ }
+