桶排序

桶排序介绍

桶排序(Bucket Sort)的原理很简单，它是将数组分到有限数量的桶子里。

假设待排序的数组a中共有N个整数，并且已知数组a中数据的范围[0, MAX)。在桶排序时，创建容量为MAX的桶数组r，并将桶数组元素都初始化为0；将容量为MAX的桶数组中的每一个单元都看作一个”桶”。

在排序时，逐个遍历数组a，将数组a的值，作为”桶数组r”的下标。当a中数据被读取时，就将桶的值加1。例如，读取到数组a[3]=5，则将r[5]的值+1。

桶排序图文说明

桶排序代码

/*
* 桶排序
*
* 参数说明：
*     a -- 待排序数组
*     n -- 数组a的长度
*     max -- 数组a中最大值的范围
*/
void bucketSort(int a[], int n, int max)
{
int i,j;
int buckets[max];

// 将buckets中的所有数据都初始化为0。
memset(buckets, 0, max*sizeof(int));

// 1. 计数
for(i = 0; i < n; i++)
buckets[a[i]]++;

// 2. 排序
for (i = 0, j = 0; i < max; i++)
{
while( (buckets[i]--) >0 )
a[j++] = i;
}
}

bucketSort(a, n, max)是作用是对数组a进行桶排序，n是数组a的长度，max是数组中最大元素所属的范围[0,max)。

假设a={8,2,3,4,3,6,6,3,9}, max=10。此时，将数组a的所有数据都放到需要为0-9的桶中。如下图：



在将数据放到桶中之后，再通过一定的算法，将桶中的数据提出出来并转换成有序数组。就得到我们想要的结果了。

桶排序实现

桶排序C实现

实现代码(bucket_sort.c)

/**
* 桶排序：C 语言
*
* @author skywang
* @date 2014/03/13
*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

// 数组长度
#define LENGTH(array) ( (sizeof(array)) / (sizeof(array[0])) )

/*
* 桶排序
*
* 参数说明：
*     a -- 待排序数组
*     n -- 数组a的长度
*     max -- 数组a中最大值的范围
*/
void bucket_sort(int a[], int n, int max)
{
int i, j;
int *buckets;

if (a==NULL || n<1 || max<1)
return ;

// 创建一个容量为max的数组buckets，并且将buckets中的所有数据都初始化为0。
if ((buckets=(int *)malloc(max*sizeof(int)))==NULL)
return ;
memset(buckets, 0, max*sizeof(int));

// 1. 计数
for(i = 0; i < n; i++)
buckets[a[i]]++;

// 2. 排序
for (i = 0, j = 0; i < max; i++)
while( (buckets[i]--) >0 )
a[j++] = i;

free(buckets);
}

void main()
{
int i;
int a[] = {8,2,3,4,3,6,6,3,9};
int ilen = LENGTH(a);

printf("before sort:");
for (i=0; i<ilen; i++)
printf("%d ", a[i]);
printf("\n");

bucket_sort(a, ilen, 10); // 桶排序

printf("after  sort:");
for (i=0; i<ilen; i++)
printf("%d ", a[i]);
printf("\n");
}

桶排序C++实现

实现代码(BucketSort.cpp)

/**
* 桶排序：C++
*
* @author skywang
* @date 2014/03/13
*/

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

/*
* 桶排序
*
* 参数说明：
*     a -- 待排序数组
*     n -- 数组a的长度
*     max -- 数组a中最大值的范围
*/
void bucketSort(int* a, int n, int max)
{
int i, j;
int *buckets;

if (a==NULL || n<1 || max<1)
return ;

// 创建一个容量为max的数组buckets，并且将buckets中的所有数据都初始化为0。
if ((buckets = new int[max])==NULL)
return ;
memset(buckets, 0, max*sizeof(int));

// 1. 计数
for(i = 0; i < n; i++)
buckets[a[i]]++;

// 2. 排序
for (i = 0, j = 0; i < max; i++)
while( (buckets[i]--) >0 )
a[j++] = i;

delete[] buckets;
}

int main()
{
int i;
int a[] = {8,2,3,4,3,6,6,3,9};
int ilen = (sizeof(a)) / (sizeof(a[0]));

cout << "before sort:";
for (i=0; i<ilen; i++)
cout << a[i] << " ";
cout << endl;

bucketSort(a, ilen, 10); // 桶排序

cout << "after  sort:";
for (i=0; i<ilen; i++)
cout << a[i] << " ";
cout << endl;

return 0;
}

桶排序Java实现

实现代码(BucketSort.java)

/**
* 桶排序：Java
*
* @author skywang
* @date 2014/03/13
*/

public class BucketSort {

/*
* 桶排序
*
* 参数说明：
*     a -- 待排序数组
*     max -- 数组a中最大值的范围
*/
public static void bucketSort(int[] a, int max) {
int[] buckets;

if (a==null || max<1)
return ;

// 创建一个容量为max的数组buckets，并且将buckets中的所有数据都初始化为0。
buckets = new int[max];

// 1. 计数
for(int i = 0; i < a.length; i++)
buckets[a[i]]++;

// 2. 排序
for (int i = 0, j = 0; i < max; i++) {
while( (buckets[i]--) >0 ) {
a[j++] = i;
}
}

buckets = null;
}

public static void main(String[] args) {
int i;
int a[] = {8,2,3,4,3,6,6,3,9};

System.out.printf("before sort:");
for (i=0; i<a.length; i++)
System.out.printf("%d ", a[i]);
System.out.printf("\n");

bucketSort(a, 10); // 桶排序

System.out.printf("after  sort:");
for (i=0; i<a.length; i++)
System.out.printf("%d ", a[i]);
System.out.printf("\n");
}
}

上面3种实现的原理和输出结果都是一样的。下面是它们的输出结果：

before sort:8 2 3 4 3 6 6 3 9
after  sort:2 3 3 3 4 6 6 8 9

转载自：桶排序