排序5：桶排序

Posted 2021-08-31 纵横千里，捭阖四方

一、思想

桶排序是将数组分散到有限的桶中，然后每个桶再分别排序，而每个桶的排序又可以使 用其他排序方式进行排序，可以是桶排序也可以是其他排序。一句话就是：划分多个范围相同的区间，每个子区间自排序，最后合并。

桶排序是计数排序的扩展版本，计数排序可以看成每个桶只存储相同元素，而桶排序每个桶存储一定范围的元素，通过映射函数，将待排序数组中的元素映射到各个对应的桶中，对每个桶中的元素进行排序，最后将非空桶中的元素逐个放入原序列中。

桶排序需要尽量保证元素分散均匀，否则当所有数据集中在同一个桶中时，桶排序失效。
 如下图所示：

桶的大小可以随便定，如果桶的数量足够多就会变成我们后面介绍的计数排序，其实我们完全可以把桶固定在一 个数量，根据数组的大小来确定，也可以自己定，比如3个或者5个7个等，桶的大小确 定之后，下一步就需要把数组中的值一一存放到桶里，小的值就会放到前面的桶里，大 的值就会放到后面的桶里，中间的值就会放到中间的桶里，然后再分别对每个桶进行单 独排序，最后再把所有桶的数据都合并到一起就会得到排序好的数组。

二.实现代码

 public static void bucketSort(int[] array, int bucketSize) {
        int arrayLenth = array.length;
        int max = array[0];
        int min = array[0];

        for (int i = 0; i < arrayLenth; i++) {
            if (array[i] > max)
                max = array[i];
            else if (array[i] < min)
                min = array[i];
        }

        int bucketCount = (max - min) / bucketSize + 1;
        List<List<Integer>> buckets = new ArrayList<List<Integer>>(bucketCount);
        for (int i = 0; i < bucketCount; i++) {
            buckets.add(new ArrayList<Integer>());
        }

        for (int i = 0; i < arrayLenth; i++) {
            buckets.get((array[i] - min) / bucketSize).add(array[i]);
        }

        int currentIndex = 0;
        for (int i = 0; i < buckets.size(); i++) {
            Integer[] bucketArray = new Integer[buckets.get(i).size()];
            bucketArray = buckets.get(i).toArray(bucketArray);
            Arrays.sort(bucketArray);//我们要实现一个比较复杂的算法，这里理所应当调用库啦
            for (int j = 0; j < bucketArray.length; j++) {
                array[currentIndex++] = bucketArray[j];
            }
        }
    }

然后我们写个main方法测试一下：

 public static void main(String[] args) {
        int array[]={2,6,9,3,5,1,-9,7,-3,-1,-6,8,0};
        bucketSort(array,3);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }

执行结果：