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[TOC] ## 算法原理 > 基数排序 (Radix Sort) 是一种非比较型整数排序算法,其原理是将整数按位数切割成不同的数字,然后按每个位数分别比较。基数排序的发明可以追溯到 1887 年[赫尔曼·何乐礼](http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%B5%AB%E7%88%BE%E6%9B%BC%C2%B7%E4%BD%95%E6%A8%82%E7%A6%AE)在[打孔卡片制表机 (Tabulation Machine)](http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E6%89%93%E5%AD%94%E5%8D%A1%E7%89%87%E5%88%B6%E8%A1%A8%E6%9C%BA&action=edit&redlink=1)上的贡献。 排序过程: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。然后,从最低位开始,依次进行一次排序。这样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。 基数排序法会使用到桶 (Bucket),顾名思义,通过将要比较的位(个位、十位、百位…),将要排序的元素分配至 0~9 个桶中,借以达到排序的作用,在某些时候,基数排序法的效率高于其它的比较性排序法。 [Data Structure Visualizations](http://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/RadixSort.html) 提供了一个基数排序的分步动画演示。 ## 实例分析 基数排序的方式可以采用 LSD (Least sgnificant digital) 或 MSD (Most sgnificant digital),LSD 的排序方式由键值的最右边开始,而 MSD 则相反,由键值的最左边开始。 以 LSD 为例,假设原来有一串数值如下所示: ~~~ 36 9 0 25 1 49 64 16 81 4 ~~~ 首先根据个位数的数值,按照个位置等于桶编号的方式,将它们分配至编号0到9的桶子中: | 编号 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | | 0 | 1 | | | 64 | 25 | 36 | | | 9 | | | | 81 | | | 4 | | 16 | | | 49 | 然后,将这些数字按照桶以及桶内部的排序连接起来: ~~~ 0 1 81 64 4 25 36 16 9 49 ~~~ 接着按照十位的数值,分别对号入座: | 编号 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | | 0 | 16 | 25 | 36 | 49 | | 64 | | 81 | | | | 1 | | | | | | | | | | | | 4 | | | | | | | | | | | | 9 | | | | | | | | | | 最后按照次序重现连接,完成排序: ~~~ 0 1 4 9 16 25 36 49 64 81 ~~~ ## JavaScript 语言实现 暴力上代码: ~~~ function radixSort(array) { var bucket = [], l = array.length, loop, str, i, j, k, t, max = array[0]; for (i = 1; i < l; i++) { if (array[i] > max) { max = array[i] } } loop = (max + '').length; for (i = 0; i < 10; i++) { bucket[i] = []; } for (i = 0; i < loop; i++) { for (j = 0; j < l; j++) { str = array[j] + ''; if (str.length >= i + 1) { k = parseInt(str[str.length - i - 1]); bucket[k].push(array[j]); } else { // 高位为 0 bucket[0].push(array[j]); } } array.splice(0, l); for (j = 0; j < 10; j++) { t = bucket[j].length; for (k = 0; k < t; k++) { array.push(bucket[j][k]); } bucket[j] = []; } } return array; } ~~~ ## 参考文章 * [维基百科,自由的百科全书](http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%9F%BA%E6%95%B0%E6%8E%92%E5%BA%8F) * [Data Structure Visualizations](http://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/RadixSort.html) * [Algorithm Gossip: 基数排序法](http://openhome.cc/Gossip/AlgorithmGossip/RadixSort.htm) * [Radix Sorting](https://www.cs.auckland.ac.nz/software/AlgAnim/radixsort.html)