如何利用java实现一个计数排序功能-创新互联

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本篇文章给大家分享的是有关如何利用java 实现一个计数排序功能，小编觉得挺实用的，因此分享给大家学习，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获，话不多说，跟着小编一起来看看吧。

java 实现计数排序和桶排序实例代码

目录

比较和非比较的区别

常见的快速排序、归并排序、堆排序、冒泡排序等属于比较排序。在排序的最终结果里，元素之间的次序依赖于它们之间的比较。每个数都必须和其他数进行比较，才能确定自己的位置。

在 冒泡排序 之类的排序中，问题规模为n，又因为需要比较n次，所以平均时间复杂度为O(n²)。在 归并排序、快速排序 之类的排序中，问题规模通过分治法消减为logN次，所以时间复杂度平均 O(nlogn) 。

比较排序的优势是，适用于各种规模的数据，也不在乎数据的分布，都能进行排序。可以说，比较排序适用于一切需要排序的情况。

计数排序、基数排序、桶排序则属于非比较排序。非比较排序是通过确定每个元素之前，应该有多少个元素来排序。针对数组arr，计算arr[i]之前有多少个元素，则唯一确定了arr[i]在排序后数组中的位置。

非比较排序只要确定每个元素之前的已有的元素个数即可，所有一次遍历即可解决。算法时间复杂度 O(n) 。

非比较排序时间复杂度底，但由于非比较排序需要占用空间来确定唯一位置。所以对数据规模和数据分布有一定的要求。

计数排序

计数排序适用数据范围

计数排序需要占用大量空间，它仅适用于数据比较集中的情况。比如 [0~100]，[10000~19999] 这样的数据。

过程分析

计数排序的基本思想是： 对每一个输入的元素arr[i]，确定小于 arr[i] 的元素个数。

所以可以直接把 arr[i] 放到它输出数组中的位置上。假设有5个数小于 arr[i]，所以 arr[i] 应该放在数组的第6个位置上。

下面给出两种实现：

算法流程（1）

需要三个数组:

待排序数组 int[] arr = new int[]{4,3,6,3,5,1};

辅助计数数组 int[] help = new int[max - min + 1]; //该数组大小为待排序数组中的大值减最小值+1

输出数组 int[] res = new int[arr.length];

1.求出待排序数组的大值max=6， 最小值min=1

2.实例化辅助计数数组help，help数组中每个下标对应arr中的一个元素， help用来记录每个元素出现的次数

3.计算 arr 中每个元素在help中的位置 position = arr[i] - min，此时 help = [1,0,2,1,1,1]; （3出现了两次，2未出现）

4.根据 help 数组求得排序后的数组，此时 res = [1,3,3,4,5,6]

public static int[] countSort1(int[] arr){
  if (arr == null || arr.length == 0) {
    return null;
  }
  
  int max = Integer.MIN_VALUE;
  int min = Integer.MAX_VALUE;
  
  //找出数组中的大最小值
  for(int i = 0; i < arr.length; i++){
    max = Math.max(max, arr[i]);
    min = Math.min(min, arr[i]);
  }
  
  int help[] = new int[max];
  
  //找出每个数字出现的次数
  for(int i = 0; i < arr.length; i++){
    int mapPos = arr[i] - min;
    help[mapPos]++;
  }
  
  int index = 0;
  for(int i = 0; i < help.length; i++){
    while(help[i]-- > 0){
      arr[index++] = i+min;
    }
  }
  
  return arr;
}