기수 정렬 (Radix Sort) - JAVA

기수 정렬은 값을 비교하지 않는 특이한 정렬입니다. 기수 정렬은 값을 놓고 비교할 자릿수를 정한 다음 해당 자릿수만 비교합니다. 

기수 정렬의 시간 복잡도는 O(kn)이고, k는 데이터의 자릿수를 의미합니다.

 

정렬 과정

입력한 수열은 몇 개의 키로 분류됩니다. 3자리이하 수라고 한다면, 1의 자리, 10의 자리, 100의 자리로 나누어 분류됩니다.

 

170, 45, 75, 90, 2, 24, 802, 66

1의 자리만 보고 정렬을 수행

↓

170, 90, 2, 802, 24, 45, 75, 66

10의 자리만 보고 정렬 수행

↓

2, 802, 24, 45, 66, 170, 75, 90

100의 자리만 보고 정렬 수행

↓

2, 24, 45, 66, 75, 90, 170, 802

 

위와 같은 과정을 통해 정렬이 됩니다.

 

소스 코드

// Radix Sort in Java Programming

import java.util.Arrays;

class RadixSort {

  // Using counting sort to sort the elements in the basis of significant places
  void countingSort(int array[], int size, int place) {
    int[] output = new int[size + 1];
    int max = array[0];
    for (int i = 1; i < size; i++) {
      if (array[i] > max)
        max = array[i];
    }
    int[] count = new int[max + 1];

    for (int i = 0; i < max; ++i)
      count[i] = 0;

    // Calculate count of elements
    for (int i = 0; i < size; i++)
      count[(array[i] / place) % 10]++;

    // Calculate cumulative count
    for (int i = 1; i < 10; i++)
      count[i] += count[i - 1];

    // Place the elements in sorted order
    for (int i = size - 1; i >= 0; i--) {
      output[count[(array[i] / place) % 10] - 1] = array[i];
      count[(array[i] / place) % 10]--;
    }

    for (int i = 0; i < size; i++)
      array[i] = output[i];
  }

  // Function to get the largest element from an array
  int getMax(int array[], int n) {
    int max = array[0];
    for (int i = 1; i < n; i++)
      if (array[i] > max)
        max = array[i];
    return max;
  }

  // Main function to implement radix sort
  void radixSort(int array[], int size) {
    // Get maximum element
    int max = getMax(array, size);

    // Apply counting sort to sort elements based on place value.
    for (int place = 1; max / place > 0; place *= 10)
      countingSort(array, size, place);
  }

  // Driver code
  public static void main(String args[]) {
    int[] data = { 121, 432, 564, 23, 1, 45, 788 };
    int size = data.length;
    RadixSort rs = new RadixSort();
    rs.radixSort(data, size);
    System.out.println(Arrays.toString(data));
  }
}