《算法导论》CLRS算法C++实现（七）P102 桶排序
第八章 线性时间排序
8.4 桶排序
桶排序的思想就是把区间[0, 1)划分成n个相同大小的子区间，每一个区间称为桶（bucket）。然后，将n个输入数据分布到各个桶中去。因为输入数均匀且独立均匀分布在[0, 1)上，所以一般不会有很多数落在一个桶中的情况。为得到结果，先对各个桶中的数进行排序，然后按次序把各个桶中的元素列出来即可。
在桶排序算法中，假设输入的是一个含n个元素的数组A，且每个元素满足0≤A[i]<1。另外，还需要一个辅助数组B[0..n-1]来存放链表（桶），并假设可以用某种机制来维护这些表。
BUCKET-SORT(A)
1 n ← length[A] 2 for i ← 1 to n 3 do insert A[i] into list B[⌊n A[i]⌋] 4 for i ← 0 to n - 1 5 do sort list B[i] with insertion sort 6 concatenate the lists B[0], B[1], . . ., B[n - 1] together in order
下图表示出了桶排序作用于有10个数的输入数组上的操作过程。
C++源代码
1 #include <iostream> 2 #include <list> 3 4 using namespace std; 5 6 struct Node 7 { 8 double value; 9 Node *next; 10 }; 11 //桶排序主程序 12 void bucketSort(double* arr, int length) 13 { 14 Node key[10]; 15 int number = 0; 16 Node *p, *q;//插入节点临时变量 17 int counter = 0; 18 for(int i = 0; i < 10; i++) 19 { 20 key[i].value = 0; 21 key[i].next = NULL; 22 } 23 24 for(int i = 0; i < length; i++) 25 { 26 Node *insert = new Node(); 27 insert->value = arr[i]; 28 insert->next = NULL; 29 number = arr[i] * 10; 30 if(key[number].next == NULL) 31 { 32 key[number].next = insert; 33 } 34 else 35 { 36 p = &key[number]; 37 q = key[number].next; 38 while((q != NULL) && (q->value <= arr[i])) 39 { 40 q = q->next; 41 p = p->next; 42 } 43 insert->next = q; 44 p->next = insert; 45 } 46 } 47 for(int i = 0; i < 10; i++) 48 { 49 p = key[i].next; 50 if(p == NULL) 51 continue; 52 while(p != NULL) 53 { 54 arr[counter++] = p->value; 55 p = p->next; 56 } 57 } 58 } 59 60 int main() 61 { 62 double a[] = {0.78, 0.17, 0.39, 0.26, 0.72, 0.94, 0.21, 0.12, 0.23, 0.68}; 63 bucketSort(a, 10); 64 for(int i = 0; i < 10; i++) 65 { 66 cout << a[i] << " "; 67 } 68 cout << endl; 69 return 0; 70 }
桶排序能够扩展为对整数元组序列进行排序，此时按照字典序排序。在面试的海量数据处理题目中，桶排序也很有作用。如对每天数以亿计的数据进行排序，直接排序即使采用nlgn的算法，依然是一件很恐怖的事情，内存也无法容纳如此多的数据。这时桶排序就可以有效地降低数据的数量级，再对降低了数量级的数据进行排序，可以得到比较良好的效果。
