Java 三种线性排序之计数排序

一.算法说明：

一般的排序都是需要进行关键字的比较的。有没有不需要比较的的呢？有的，计数排序就是其中一种。

计数排序

假设输入序列都是0到k之间的整数，则可使用计数排序。具体操作是这样的：创建一个同类型同等大小的临时数组temp，用于备份输入序列。创建一个整型大小为k的数组count，用于统计序列中各元素出现的次数。接下来只需把备份序列从大到小放回原数组即可。

二.示例图

三.算法的Java实现

public class JavaDemo {

public int halfSearch(int[] arr, int target) {
int min = 0;
int max = arr.length - 1;
int mid = 0;
while (min < max) {
mid = (min + max) >> 1;
if (target < arr[mid]) {
max = mid - 1;
} else if (target > arr[mid]) {
min = mid + 1;
} else {
return mid;
}
}
return -1;
}

public int halfSearch2(int[] arr, int target) {
int min = 0;
int max = arr.length - 1;
int mid = 0;
while (true) {
mid = (min + max) >> 1;
if (target == arr[mid]) {
return mid;
} else if (min > max) {
return -1;
} else {
if (target < arr[mid]) {
max = mid - 1;
} else if (target > arr[mid]) {
min = mid + 1;
}
}
}
}

public void bubbleSort(int[] arr) {
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
arr[j] = arr[j] ^ arr[j + 1];
}

}
}
}

public static void  LineSort(int[] arr, int range) {
if (range <= 0) {
throw new IllegalArgumentException("range can not be less than zero");
}
if (arr.length <= 1) {
return;
}

int[] countArray = new int[range + 1];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
int value = arr[i];
if (value < 0 || value > range) {
throw new IllegalArgumentException("array element overflow range.");
}
countArray[value] +=1;
}

for (int i = 1; i < countArray.length; i++) {
countArray[i] += countArray[i - 1];
}
int[] temp = new int[arr.length];
for (int i = arr.length - 1; i >= 0; i--) {
int value = arr[i];
int position = countArray[value] - 1;
temp[position] = value;
countArray[value] -= 1;
}

for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
arr[i] = temp[i];
}

display(arr);
}

public static int getMax(int[] arr) {
int max = arr[0];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
if (arr[i] > max)
max = arr[i];
}
return max;
}

public static void display(int[] arr) {
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + "  ");
}
System.out.println();

}
/**
* 输入数组的元素都是介于0..k之间的
* @param arr 待排序数组
* @param max 最大元素
* @return 排序结果
*/
public static void countSort(int[] arr, int max) {
// 存放临时数据的数组tmp，初始元素都是0；k为数组中最大元素
int[] tmp = new int[max + 1];

// 计算数组中每个元素i出现的次数，存入数组tmp中的第i项，即原数组中的元素值为tmp数组中的下标
for (int i = 0; i <= arr.length - 1; i++) {
tmp[arr[i]]++;
}

// 计算数组中小于等于每个元素的个数,即从tmp中的第一个元素开始，每一项和前一项相加
for (int j = 1; j <= max; j++) {
tmp[j] = tmp[j] + tmp[j - 1];
}

// result数组用来来存放排序结果
int[] result = new int[arr.length];
for (int i = arr.length - 1; i >= 0; i--) {
result[tmp[arr[i]] - 1] = arr[i];
tmp[arr[i]]--;
}
display(result);
}

public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 3, 1, 6, 0, 3, 0, 1, 5, 3, 6 };
display(arr);
int max = getMax(arr);
LineSort(arr, max);
display(arr);
}

}

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