计数排序(Countsort)之Java实现

计数排序算法介绍

比较排序算法可以通过决策树模型证明，其下线是O(nlgⁿ)。而本文介绍的是时间效率为O(n)的计数排序。所谓排序算法，无非就是把正确的元素放到正确的位置，计数排序就是计算相同key的元素各有多少个，然后根据出现的次数累加而获得最终的位置信息。但是计数排序有两个限制条件，那就是存在一个正整数K，使得数组里面的所有元素的key值都不大于N，且key值都是非负整数。

计数排序算法Java实现

计数排序算法步骤大概有三个步骤：

1. 建一个长度为K+1的的数组C，里面的每一个元素初始都置为0(Java里面默认就是0)。
2. 遍历待排序的数组，计算其中的每一个元素出现的次数，比如一个key为i的元素出现了3次，那么C[i]=3。
3. 累加C数组，获得元素的排位，从0开始遍历C, C[i+1]=C[i]+C[i-1]
4. 建一个临时数组T，长度与待排序数组一样。从数组末尾遍历待排序数组，把元素都安排到T里面，直接从C里面就可以得到元素的具体位置， 不过记得每处理过一个元素之后都要把C里面对应位置的计数减1。

具体的排序以及测试代码如下:

public class CountSort {public static void main(String[] args) throws Exception {int[] array = { 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 6, 1, 0 };System.out.println("Before sort:");ArrayUtils.printArray(array);countSort(array, 9);System.out.println("After sort:");ArrayUtils.printArray(array);}public static void countSort(int[] array, int range) throws Exception {if (range <= 0) {throw new Exception("range can't be negative or zero.");}if (array.length <= 1) {return;}int[] countArray = new int[range + 1];for (int i = 0; i < array.length; i++) {int value = array[i];if (value < 0 || value > range) {throw new Exception("array element overflow range.");}countArray[value] += 1;}for (int i = 1; i < countArray.length; i++) {countArray[i] += countArray[i - 1];}int[] temp = new int[array.length];for (int i = array.length - 1; i >= 0; i--) {int value = array[i];int position = countArray[value] - 1;temp[position] = value;countArray[value] -= 1;}for (int i = 0; i < array.length; i++) {array[i] = temp[i];}}}