数组排序简介-基数排序（Radix Sort）

Runing_WoNiu2024-11-04 7:08

基本思想

将整数按位数切割成不同的数字，然后从低位开始，依次到高位，逐位进行排序，从而达到排序的目的。

算法步骤

基数排序算法可以采用「最低位优先法（Least Significant Digit First）」或者「最高位优先法（Most Significant Digit first）」。最常用的是「最低位优先法」。

下面我们以最低位优先法为例，讲解一下算法步骤。

确定排序的最大位数：遍历数组元素，获取数组最大值元素，并取得对应位数。
从最低位（个位）开始，到最高位为止，逐位对每一位进行排序 ：
1. 定义一个长度为 10的桶数组 buckets，每个桶分别代表 0∼9 中的 1 个数字。
2. 按照每个元素当前位上的数字，将元素放入对应数字的桶中。
3. 清空原始数组，然后按照桶的顺序依次取出对应元素，重新加入到原始数组中。

以 $692,924,969,503,871,704,542,436$ 为例，演示一下基数排序算法的整个步骤。

适用场景

大规模整数排序，固定长度数据排序，稳定性要求高的排序场景，数据分布较为均匀的情况，外部排序场景

排序稳定性

基数排序采用的桶排序是稳定的。基数排序是一种 稳定排序算法。

代码实现(golang)

Go 复制代码

func getMax(arr []int) int {
    max := arr[0]
    for _, v := range arr {
        if v > max {
            max = v
        }
    }
    return max
}

func radixSort(arr []int) []int {
    max := getMax(arr)
    exp := 1
    for max/exp > 0 {
        buckets := make([][]int, 10)
        for _, v := range arr {
            digit := (v / exp) % 10
            buckets[digit] = append(buckets[digit], v)
        }
        arr = []int{}
        for _, bucket := range buckets {
            arr = append(arr, bucket...)
        }
        exp *= 10
    }
    return arr
}

func main() {
    arr := []int{170, 45, 75, 90, 802, 24, 2, 66}
    sortedArr := radixSort(arr)
    fmt.Println(sortedArr)
}