桶排序学习笔记

package 算法.排序;

import java.util.Arrays;

public class BucketSort {
    public static void main(String[] args) {
        // 第一种简单的桶排序(特殊的桶排序，更像是一种计数类的排序)
        // 其概念简单的说，就是找出一组要排序的数据的最大值x
        // 然后以此两个数据为界限，做一个长度为x+1的数组
        // 我们知道，数组的下标照此就是从0至x，所以这里这个
        // 数组的下标就代表了我们要排序的所有数据了，然后我
        // 们以此将数据对应的位置加1，最后根据每个位置统计的
        // 数量输出相应的次数，排序就完成了
        //-------例子如下：--------
        int a[] = {10,5,8,5,3,6,7,1,6};
        int aMaxValue = 10;
        int b[] = new int[aMaxValue+1];
        for (int i =0;i<a.length;i++) {
            b[a[i]]+=1;
        }
        System.out.println("--第一种桶排序例子的结果--");
        for (int i=0;i<b.length;i++) {
            for (int j = 0;j<b[i];j++) {
                System.out.print(i);
                System.out.print(" ");
            }
        }
        System.out.println("");
        // 上述结果为: 1 3 5 5 6 6 7 8 10
        // 上述的时间复杂度可以说是O(2n)差不多，速度很快，
        // 但是优缺点也很明显了，针对于数据少，同时最大值
        // 也比较小的情况下，这种方式很实用。反之，空间的
        // 使用率就变得非常的高，消耗空间的成本就会变大。
        
        // 第二种桶排序，相较于上面这种，应该说更为正统一点，
        // 其实桶排序所做的操作并没有什么特别独到的地方，它
        // 所要帮我们实现的操作就是将数据拆分成一小块一小块，
        // 然后再对每一个小块进行排序，而后将每个小块的结果
        // 统计起来，也就是说桶排序其实采用分治，将要排序的
        // 数据根据某种特定的规则拆分开来，然后分而治之。
        int c[] = new int[]{5,12,25,7,15,2,25,13,21};
        // 我划分三个桶的大值范围出来:分别为1-10,10-20,20-30
        // 每个桶能装下30个数据
        int d[][] = new int[3][30];
        for (int i = 0;i < c.length;i++) {
            int ps = c[i]/10;
            int innerps = c[i]%10;
            d[ps][innerps] += 1; 
        }
        System.out.println("--第二种桶排序例子的结果--");
        for (int i = 0;i<d.length;i++) {
            for (int j = 0; j<d[i].length;j++) {
                for (int z = 0; z<d[i][j];z++) {
                    System.out.print(i*10+j);
                    System.out.print(" ");
                }
            }
        }
        // 上述结果为: 2 5 7 12 13 15 21 25 25 
        // 当中我在每个桶的内部重新使用了我们第一种简单的桶排序
        // 来进行数据排序，当然这里并没什么要求，我们第二种的桶
        // 排序的最终目的就是分治，帮我们把一大块的数据拆分成一
        // 小块的数据，然后再用我们认为合适的排序算法对每个小块
        // 进行排序就可以了。
        // 综上，桶排序是一个利用空间来换取时间的方式，在我所举
        // 的例子中也可以看出，桶排序有别于我们前面讲过的冒泡，
        // 选择，插入等排序的算法，因为前面的算法都会进行数据的
        // 比较，但是在桶排序中并没有，它一般只作为方便我们进行
        // 数据比较操作的工具，当然，如果在数据量不大，同时空间
        // 资源可观的情况下，就像我第二种举得例子一样直接使用桶
        // 排序来实现数据排序也是可以的，但是一般桶排序的使用都
        // 是结合其他排序使用的。
        // 同时，不得不说明一点，当桶排序和其他排序算法结合起来
        // 的时候，我们其实可以想象，一个数据集，如果桶排序和不
        // 同的排序算法相互结合使用的时候，结合的算法不同，那么
        // 相较于计算的速度来说也是不同的，所以说，桶排序是一个
        // 不稳定的排序算法，它有赖于开发者的设计。
    }
}