C语言经典算法之桶排序算法

目录

前言

A.建议

B.简介

一 代码实现

二 现实中的应用

A.时间复杂度：

B.空间复杂度：

三 优缺点

A.优点：

B.缺点：

四 现实中的应用

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前言

A.建议

1.学习算法最重要的是理解算法的每一步，而不是记住算法。

2.建议读者学习算法的时候，自己手动一步一步地运行算法。

B.简介

桶排序（Bucket Sort）是一种非比较型整数排序算法，它将要排序的数据分到有限数量的“桶”里，每个桶内的数据再单独进行排序。最终，通过收集每个桶里的排序结果并合并在一起得到最终的有序序列。桶排序假设输入是由一个随机过程生成的，并且期望能够在一定条件下获得线性时间复杂度。

一 代码实现

下面是一个简化版的C语言实现桶排序的基本思路：

#include <stdio.h>

// 假设我们有一个函数 bucketIndex 来计算元素应该放入哪个桶中
int bucketIndex(int value, int maxValue, int bucketCount) {
    // 根据最大值和桶的数量来确定元素所在桶的索引
    // 例如，对于均匀分布的整数，可以简单地除以桶数取整
    return value / (maxValue / bucketCount);
}

// 对桶中的元素进行排序，这里使用插入排序作为内部排序算法
void insertionSort(int arr[], int size) {
    for (int i = 1; i < size; i++) {
        int key = arr[i];
        int j = i - 1;
        while (j >= 0 && arr[j] > key) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j--;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}

// 桶排序的主要逻辑
void bucketSort(int arr[], int n, int maxValue, int bucketCount) {
    // 创建桶
    int** buckets = (int**)malloc(bucketCount * sizeof(int*));
    for (int i = 0; i < bucketCount; ++i) {
        buckets[i] = (int*)malloc(sizeof(int) * (n / bucketCount)); // 这里假定每个桶大致平均分配元素
        int bucketSize = 0;
    }

    // 将元素分配到各个桶中
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        int index = bucketIndex(arr[i], maxValue, bucketCount);
        buckets[index][bucketSize++] = arr[i];
    }

    // 对每个非空桶进行排序
    int currentIndex = 0;
    for (int i = 0; i < bucketCount; ++i) {
        if (bucketSize > 0) {
            insertionSort(buckets[i], bucketSize); // 对桶内元素排序
            for (int j = 0; j < bu