c++桶排序(刚学也能看懂)

目录

 

哈喽😆

穿梭门

效果🧐

桶排序是什么💡

🤔再简单点说

👀再再简单点说

思路

确定“分桶”个数🔍

复杂度分析😐

c++代码实现

python版代码(嘿嘿，没想到吧)

最后

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哈喽😆

这次来发一下桶排序，它的时间复杂度低，代码也不难

穿梭门

二分算法

堆排序

效果🧐

就是排序

所以说，还是比较简单滴 

桶排序是什么💡

桶排序是计数排序的升级版，也是分治算法。它利用了函数的映射关系，高效与否的关键就在于这个映射函数的确定。桶排序 (Bucket sort)的工作的原理：假设输入数据服从均匀分布，将数据分到有限数量的桶里，每个桶再分别排序（有可能再使用别的排序算法或是以递归方式继续使用桶排序进行排）。简言之，将值为i的元素放入i号桶，最后依次把桶里的元素倒出来。
怎么样，是不是很“简单”？                  

还有这张一看就头疼的图

 

                       

 🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔

🤔再简单点说

桶排序的基本思想是假设数据在[min,max]之间均匀分布，其中min、max分别指数据中的最小值和最大值。那么将区间[min,max]等分成n份，这n个区间便称为n个桶。将数据加入对应的桶中，然后每个桶内单独排序。由于桶之间有大小关系，因此可以从大到小(或从小到大)将桶中元素放入到数组中。

👀再再简单点说

简单说，你有一个数组1 , 3 , 7 , 77 ，100 ，234

比如，

你把一位数、两位数和三位数分到3个桶里，

各自排完序再合到一起

排序前：1 , 3 , 7 , 77 ，100 ，234

一位数：1、7、3

两位数：77

三位数：100、234

排序后：

一位数：1、3、7

两位数：77

三位数：100、234

合起来：1、3、7、77、100、234 

思路

1.设置一个定量的数组当作空桶子。
2.寻访序列，并且把项目一个一个放到对应的桶子去。
3.对每个非空的桶子进行排序。
4.从不是空的桶子里把项目再放回原来的序列中。

确定“分桶”个数🔍
 

假如要对数组arr={ 2,0,1,6,8,10,5,99,87,333,2,0,1 }排序，假设需要桶的个数为bucketNum=std::ceil(size/3)，向上取整，反之桶个数不够映射时越界。

复杂度分析😐

桶排序实际上只需要遍历一遍所有的待排序元素，然后依次放入指定的位置，如果加上输出排序的时间，那么需要遍历所有的桶，时间复杂度为O(n+m)，其中n为待排序元素的个数，m为桶的个数，这时相当快的排序算法，但是，对于空间的小号来说太大了。当n越大，空间浪费就越大，所以，如果数据跨度过大，桶排序并不适用跨度范围大的排序。

c++代码实现

直接放代码，如果你报错了，就把前面的万能头文件改了

c++版(devc++无报错无警告)

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// 打印数组
void print_array(int *arr, int n) {
    if(n==0){
        printf("ERROR: Array length is ZERO\n");
        return;
    }
    printf("%d", arr[0]);
    for (int i=1; i<n; i++) 
        printf(" %d", arr[i]);
    printf("\n");
}


int* sort_array(int *arr, int n) {
    int i;
	int maxValue = arr[0];
	for (i = 1; i < n; i++) 
		if (arr[i] > maxValue)  // 输入数据的最大值
			maxValue = arr[i]; 
	
	// 设置10个桶，依次0，1，，，9
	const int bucketCnt = 10;
	vector<int> buckets[bucketCnt];
	// 桶的大小bucketSize根据数组最大值确定：比如最大值99， 桶大小10
	// 最大值999，桶大小100
	// 根据最高位数字映射到相应的桶，映射函数为 arr[i]/bucketSize
	int bucketSize = 1;
	while (maxValue) {		//求最大尺寸 
		maxValue /= 10;
		bucketSize *= 10;
	}
	bucketSize /= 10;		//桶的个数 
	// 入桶
	for (int i=0; i<n; i++) {
		int idx = arr[i]/bucketSize;			//放入对应的桶 
		buckets[idx].push_back(arr[i]);
		// 对该桶使用插入排序(因为数据过少，插入排序即可)，维持该桶的有序性
		for (int j=int(buckets[idx].size())-1; j>0; j--) {
			if (buckets[idx][j]<buckets[idx][j-1]) {
				swap(buckets[idx][j], buckets[idx][j-1]);
			}
		}
	}
	// 顺序访问桶，得到有序数组
	for (int i=0, k=0; i<bucketCnt; i++) {
		for (int j=0; j<int(buckets[i].size()); j++) {
			arr[k++] = buckets[i][j];
		}
	}
	return arr;
}



int main() {
    int n;
    scanf("%d", &n);
    
    int *arr;
    arr = (int*)malloc(sizeof(int)*n);
    
    for (int i=0; i<n; i++) scanf("%d", &arr[i]);
    
    arr = sort_array(arr, n);
    
    print_array(arr, n);
    
    system("pause"); 
    return 0;
}

python版代码(嘿嘿，没想到吧)

def bucketSort(nums):
    # 选择一个最大的数
    max_num = max(nums)
    # 创建一个元素全是0的列表, 当做桶
    bucket = [0]*(max_num+1)
    # 把所有元素放入桶中, 即把对应元素个数加一
    for i in nums:
        bucket[i] += 1
 
    # 存储排序好的元素
    sort_nums = []
    # 取出桶中的元素
    for j in range(len(bucket)):
        if bucket[j] != 0:
            for y in range(bucket[j]):
                sort_nums.append(j)
 
    return sort_nums
 
nums = [5,6,3,2,1,65,2,0,8,0]
print bucketSort(nums)
 
"""
[0, 0, 1, 2, 2, 3, 5, 6, 8, 65]
"""

最后

今天想给大家推荐一本书

 

 互粉必回！   白白👋