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基数排序

原理

基数排序是一种稳定的数值排序算法，通过对数字按照一定基数进行排序来实现高效的排序。其核心思想是将一个数值的各个数字按从高到低的顺序分别进行排序，这样可以保证最终的数值按照特定基数的权重进行排序。

适用场景

基数排序在处理需要按特定基数进行排序的场景中非常有用，常见的应用场景包括手机号验证、英文单词的字母排序以及其他需要按一定基数进行比较的场景。

实现

基数排序的实现通常包括以下几个步骤：

以下是基数排序的Java实现代码：

import java.util.Arrays;
public class RadixSort {
    public static void main(String[] args) {
        String[] strings = {
            "18914021920", "13223132981", "13566632981",
            "13660891039", "13361323035",
            "banana", "apple", "orange", "peach", "cherry",
            "qd", "", "abc", "qwe", "hhh", "a", "",
            "cws", "ope"
        };
        System.out.println("排序前：" + Arrays.toString(strings));
        System.out.println("排序后：" + Arrays.toString(radixSort(strings)));
    }
    private static String[] radixSort(String[] strings) {
        if (strings == null || strings.length <= 1) {
            return strings;
        }
        final int radix = 128; // ASCII 码的范围
        int maxLength = getMaxLength(strings);
        for (int i = maxLength - 1; i >= 0; i--) {
            int[] countList = new int[radix];
            for (int j = 0; j < strings.length; j++) {
                int index = getIndex(strings[j], i);
                countList[index]++;
            }
            int sum = 0;
            for (int j = 0; j < countList.length; j++) {
                countList[j] += sum;
                sum = countList[j];
            }
            String[] result = new String[strings.length];
            for (int j = strings.length - 1; j >= 0; j--) {
                int index = getIndex(strings[j], i);
                int rank = countList[index]--;
                result[rank - 1] = strings[j];
            }
            strings = result;
        }
        return strings;
    }
    private static int getIndex(String string, int i) {
        if (i <= string.length() - 1) {
            return string.charAt(i);
        } else {
            return 0;
        }
    }
    private static int getMaxLength(String[] strings) {
        int maxLength = 0;
        for (int i = 0; i < strings.length; i++) {
            if (strings[i].length() > maxLength) {
                maxLength = strings[i].length();
            }
        }
        return maxLength;
    }
}

测试

通过上述代码可以看到，基数排序对输入数据进行了有效的排序。测试结果如下：

排序前：[18914021920, 13223132981, 13566632981, 13660891039, 13361323035, banana, apple, orange, peach, cherry, qd, , abc, qwe, hhh, a, , cws, ope]
排序后：[, , 13223132981, 13361323035, 13566632981, 13660891039, 18914021920, a, abc, apple, banana, cherry, cws, hhh, ope, orange, peach, qd, qwe]

通过测试可以看出，基数排序能够按照指定的基数对数据进行有序排列。