RadixSort.java

package algorithmBase.sort;

import java.util.Arrays;

/**
 * 基数排序【*】 非基于比较的排序
 * 算法步骤：
 * 1、将所有待比较数值（正整数）统一为同样的数位长度，数位较短的数前面补零
 * 2、从最低位开始，依次进行一次排序
 * 3、从最低位排序一直到最高位排序完成以后, 数列就变成一个有序序列
 */
public class RadixSort {
    public int[] radixSort(int[] arr) {
        int maxDigit = getMaxDigit(arr);
        return radixSorting(arr, maxDigit);
    }

     /** 获取最高位数 */
    private int getMaxDigit(int[] arr) {
        int maxValue = getMaxValue(arr);
        return getNumLenght(maxValue);
    }

    private int getMaxValue(int[] arr) {
        int maxValue = arr[0];
        for (int value : arr) {
            if (maxValue < value) {
                maxValue = value;
            }
        }
        return maxValue;
    }

    protected int getNumLenght(long num) {
        if (num == 0) {
            return 1;
        }
        int lenght = 0;
        for (long temp = num; temp != 0; temp /= 10) {
            lenght++;
        }
        return lenght;
    }

    private int[] radixSorting(int[] arr, int maxDigit) {
        int mod = 10;
        int dev = 1;

        for (int i = 0; i < maxDigit; i++, dev *= 10, mod *= 10) {
            // 考虑负数的情况，这里扩展一倍队列数，其中 [0-9]对应负数，[10-19]对应正数 (bucket + 10)
            int[][] counter = new int[mod * 2][0];

            for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
                int bucket = ((arr[j] % mod) / dev) + mod;
                counter[bucket] = arrayAppend(counter[bucket], arr[j]);
            }

            int pos = 0;
            for (int[] bucket : counter) {
                for (int value : bucket) {
                    arr[pos++] = value;
                }
            }
        }
        return arr;
    }

    private int[] arrayAppend(int[] arr, int value) {
        arr = Arrays.copyOf(arr, arr.length + 1);
        arr[arr.length - 1] = value;
        return arr;
    }
}