基数排序（使用队列的方法）-JAVA语言实现

àì夳堔傛蜴生んèń 2023-06-09 10:23 1阅读 0赞

**用队列来实现基数排序。**

在之前的**基数排序-JAVA语言**实现一文中，采用数组来存储每一个桶中的元素，然后将桶中的元素依次取出进行下一次的排序，由于这种操作方式是先进先出的顺序，满足队列这种数据结构，因此，可以使用对列来作为桶进行数据测存储。

首先创建一个队列类，来实现队列的各种操作，队列的各种操作详情见**顺序队列-JAVA语言实现**一文。

public class SeqQueue {
        private int maxSize; // 表示数组的最大容量
        private int front; // 队头
        private int rear; // 队尾
        private int[] arr; // 该数组用于存放数据, 模拟队列
    
        // 队列的构造器
        public SeqQueue(int maxSize) {
            front = -1; // 指向队列头部
            rear = -1; // 指向队列尾
            this.maxSize = maxSize;
            arr = new int[maxSize];
        }
    
        // 判断队列是否满
        public boolean isFull() {
            return rear == maxSize - 1;
        }
    
        // 判断队列是否为空
        public boolean isEmpty() {
            return rear == front;
        }
    
        // 向队列中添加数据
        public void addQueue(int n) {
            // 判断队列是否满
            if (isFull()) {
                System.out.println("队列满，不能加入数据~");
                return;
            }
            rear++; // 让rear 后移
            arr[rear] = n;
        }
    
        // 获取队列的数据, 出队列
        public int getFrontQueue() {
            // 判断队列是否空
            if (isEmpty()) {
                // 通过抛出异常
                throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
            }
            front++; // front后移
            return arr[front];
    
        }
    
        // 显示队列的所有数据
        public void showQueue() {
            if (isEmpty()) {
                System.out.println("队列空的，没有数据~~");
                return;
            }
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
                System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i, arr[i]);
            }
        }
    
        // 显示队列的头数据，不是取出数据
        public int headQueue() {
            // 判断
            if (isEmpty()) {
                throw new RuntimeException("队列空的，没有数据~~");
            }
            return arr[front + 1];
        }
    }

对基数排序-JAVA语言实现一文中的程序进行改进。 改进后的代码如下所示：

import java.util.Arrays;
    
    public class RadixQueueSort {
        public static void main(String[] args) {
            int[] arr = new int[]{0,879,78,56,4,15,23,11,47,22,100,468,418};
            System.out.println("排序之前:");
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
            radixSort(arr);
            System.out.println("排序之后:");
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
    
        public static void radixSort(int [] arr){
            int max = Integer.MIN_VALUE;
            for (int i = 0; i < arr.length; i++){
                if (arr[i] > max){
                    max = arr[i];
                }
            }
            //计算最大数据的位数
            //先将整数转化为字符串，然后调用字符串长度函数
            int maxNumberLength = (max + "").length();
            //创建临时队列数组来存放数字
            SeqQueue[] temp = new SeqQueue[10];
            //为队列数组赋值
            for (int i = 0; i < temp.length; i++){
                temp[i] = new SeqQueue(arr.length + 1);
            }
            //根据最大数据的位数来决定比较次数
            for (int i = 0, n = 1; i < maxNumberLength; i++, n *= 10){
                //计算每个数字的余数
                for (int j = 0; j < arr.length; j++){
                    //取余数
                    int moduleNumber = arr[j]/n%10;
                    //将当前遍历的数字放入指定的队列中
                    temp[moduleNumber].addQueue(arr[j]);
                }
                //记录取出的数字所放的位置
                int index = 0;
                //从队列数组中把数字取出来
                for (int k = 0; k < temp.length; k++){
                    //从队列数组中取出数字
                    while (!temp[k].isEmpty()){
                        //取出元素
                        arr[index] = temp[k].getFrontQueue();
                        //记录下一个位置
                        index++;
                    }
                }
            }
        }
    }

对于这种包含两个文件以上的程序时候，为了测试方便，最好放在同一个工程目录下面，方便导入相应的包。