排序算法笔记：桶排序 BucketSort in java

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/**
 * 桶排序：
 * 简述:
 *		简单说来就是分块儿排序。假设输入数组为均匀分布，然后将数据分为n段——称之为桶，将全部数据依次放入桶中，再通过递归将桶中数字取出再细分，或者利用其他排序算法，将局部数字排序，最后将桶按照区间大小重新串起即可.
 * 时间复杂度:
 * 		
 * 空间复杂度:
 * 		
 * 递归式:
 * 		
 * 优点:
 * 		如已知数据连续、数据集中在某一个区间，可以将该算法视为一个较为高效的算法。
 * 缺点:
 * 		算法复杂度主要取决于step的大小（也就是桶的宽度，即区间大小），以及用于桶内排序的算法。若区间太大，桶内数据较多，则步入使用其他算法，若step过小，如1，而数据量又非常大，则非常不适合使用该算法。
 * 可改进:
 * 		在一些特定情况下（如已知数据连续、数据集中在某一个区间），可以把内部排序的过程去除掉，把step设为1，也可以有效进行高效排序
 * @author CheN
 * 
 */
public class BucketSort {
	
	/**
	 * 正序
	 * @param array 数组
	 * @param step 步长，即每个桶的区间大小
	 * @return
	 */
	public static int[] asc( int[] array , int step ){
		int min = array[0] , max = array[0];
		for( int i = 1 ; i < array.length ; i++ ){
			if( array[i] > max )
				max = array[i];
			if( array[i] < min )
				min = array[i];
		}
		return sort (array , min , max , step );
	}
	
	/**
	 * 正序，只提供数组，步长为(max - min + 1) / 200;经对结果的测算，方法平均时间较快。
	 * @param array 数组
	 * @return
	 */
	public static int[] asc( int[] array ){
		int min = array[0] , max = array[0];
		for( int i = 1 ; i < array.length ; i++ ){
			if( array[i] > max )
				max = array[i];
			if( array[i] < min )
				min = array[i];
		}
		int step = (max - min + 1) / 200;
		if( step < 1 )
			step++;
		return sort (array , min , max , step );
	}
	
	/**
	 * 桶排序
	 * @param array 数组
	 * @param min 最小数字
	 * @param max 最大数字
	 * @param step 步长，即桶内数字区间
	 * @return
	 */
	private static int[] sort( int[] array , int min , int max , int step ){
		List<List<Integer>> list = new LinkedList<List<Integer>>();
		// 计算桶个数
		int num = (max - min + 1) / step;
		if( num < 1 )
			num++;
		// 建桶
		for( int i = min ; i <= max ; i = i + step ){
			List<Integer> bucket = new LinkedList<Integer>();
			list.add(bucket);
		}
		// 将数据放入对应桶内
		for( int i = 0 ; i < array.length ; i++ ){
			int index = ( array[i] - min ) / step;
			list.get(index).add(array[i]);
		}
		// 对每个桶内部排序（可以递归桶排序）
		for( int i = 0 ; i < list.size() ; i++ ){
			list.set(i,insert(list.get(i)));
		}
		// 将排序后的桶放回数组
		int k = 0;
		for( int i = 0 ; i < list.size() ; i++ ){
			List<Integer> temp = list.get(i);
			for( int j = 0 ; j < temp.size() ; j++ ){
				array[k] = (int) temp.get(j);
				k++;
			}
		}
		return array;
	}

	/**
	 * 桶内排序，该程序用的是插入排序（仅仅是因为int[]改为List比较方便而已，可以使用其他方法，甚至递归桶排序）
	 * @param list
	 * @return
	 */
	private static List<Integer> insert( List<Integer> list ) {
		for (int i = 1; i < list.size() ; i++) {
			int key = list.get(i);
			int j = i - 1;
			while ( j >= 0 && list.get(j) > key ) {
				list.set(j+1,list.get(j));
				j = j - 1;
			}
			list.set(j+1,key);
		}
		return list;
	}
}

辅助代码写的有点多，核心算法就是sort()的那30行。

 

若有错误或不妥之处，敬请谅解并指点。

 

转载于:https://my.oschina.net/wangchen881202/blog/192320