漫画算法22桶排序

Posted 2021-04-13 世界如此奇妙

那么，桶排序中所谓的“桶”，又是什么呢？

每一个桶（bucket）代表一个区间范围，里面可以承载一个或多个元素。

假设有一个非整数数列如下：

4.5，0.84，3.25，2.18，0.5

让我们来看看桶排序的工作原理。

桶排序的第1步，就是创建这些桶，并确定每一个桶的区间范围。

具体需要建立多少个桶，如何确定桶的区间范围，有很多种不同的方式。我们这里创建的桶数量等于原始数列的元素数量，除最后一个桶只包含数列最大值外，前面各个桶的区间按照比例来确定。

区间跨度 = （最大值-最小值）/ （桶的数量 - 1）

1. public static double[] bucketSort(double[] array){

2.

3. //1.得到数列的最大值和最小值，并算出差值d

4. double max = array[0];

5. double min = array[0];

6. for(int i=1; i<array.length; i++) {

7. if(array[i] > max) {

8. max = array[i];

9. }

10. if(array[i] < min) {

11. min = array[i];

12. }

13. }

14. double d = max - min;

15.

16. //2.初始化桶

17. int bucketNum = array.length;

18. ArrayList<LinkedList<Double>> bucketList = new

ArrayList<LinkedList<Double>>(bucketNum);

19. for(int i = 0; i < bucketNum; i++){

20. bucketList.add(new LinkedList<Double>());

21. }

22.

23. //3.遍历原始数组，将每个元素放入桶中

24. for(int i = 0; i < array.length; i++){

25. int num = (int)((array[i] - min) * (bucketNum-1) / d);

26. bucketList.get(num).add(array[i]);

27. }

28.

29. //4.对每个桶内部进行排序

30. for(int i = 0; i < bucketList.size(); i++){

31. //JDK 底层采用了归并排序或归并的优化版本

32. Collections.sort(bucketList.get(i));

33. }

34.

35. //5.输出全部元素

36. double[] sortedArray = new double[array.length];

37. int index = 0;

38. for(LinkedList<Double> list : bucketList){

39. for(double element : list){

40. sortedArray[index] = element;

41. index++;

42. }

43. }

44. return sortedArray;

45. }

46.

47. public static void main(String[] args) {

48. double[] array = new double[]

{4.12,6.421,0.0023,3.0,2.123,8.122,4.12, 10.09};

49. double[] sortedArray = bucketSort(array);

50. System.out.println(Arrays.toString(sortedArray));

51. }

在上述代码中，所有的桶都保存在ArrayList集合中，每一个桶都被定义成一个链表（LinkedList<Double>），这样便于在尾部插入元素。

同时，上述代码使用了JDK的集合工具类Collections.sort来为桶内部的元素进行排序。Collections.sort底层采用的是归并排序或Timsort，各位读者可以简单地把它们当作一

种时间复杂度为O(nlogn)的排序。