桶排序

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• 桶排序

桶排序

• 桶排序就是将最大值和最小值之间的元素进行瓜分，设定某个桶的容量，然后再定义每个桶的跨度，然后根据元素的大小范围，将他们放入各自的桶中，再对每个桶进行排序，最后输出桶即排序完成

• 确定桶的跨度大小：int gap = (max - min) / array.length + 1;

  • 就是范围除以个数就是每个里面有多少个了，比如100个苹果，分给5个人，每个人就20个，这个20就是gap跨度
  • 这个为什么要加1呢？因为如果8个苹果，分给8个人，则每人1个.而需要的桶的数量为(8-0)/1+1为9个，这样子就有点浪费空间了
  • 加上1的话，这样结果为(8-0)/2+1为5个，节省了空间

• 确定桶的个数：int bucketNum = (max - min) / gap + 1;

  • 就是范围除以每个有多少个，比如100个苹果，每个桶装20个，那么需要5个桶装，5就是bucketNum
  • 为什么要加1呢？如果有总的苹果树换成101个，那么如果每个桶转20个，就会还剩下1个，所以必须加1。加1作用是用来缓冲的，存储剩下的元素，他的跨度不确定

• 复杂度分析：时间复杂度为O(m + n)，空间复杂度为O(m + n)。稳定排序，非原地排序

  

• 代码实现

  import java.util.ArrayList;
  import java.util.Arrays;
  import java.util.Collections;
  import java.util.LinkedList;
  
  /**
   * @Description: 桶排序
   * @Author: LinZeLiang
   * @Date: 2020-10-10
   */
  public class BucketSort {
  
      public static void main(String[] args) {
          int[] array = {9, 8, 7, 5, 2, 3, 5, 10, 34, 55, 8, 33, 2, 11, 45, 6, 0};
  
          bucketSort(array);
  
          System.out.println(Arrays.toString(array));
  
      }
  
      private static void bucketSort(int[] array) {
          //获取最大值和最小值
          int max = array[0];
          int min = array[0];
          for (int i = 1; i < array.length; i++) {
              if (array[i] > max) {
                  max = array[i];
              }
              if (array[i] < min) {
                  min = array[i];
              }
          }
  
          //确定桶的跨度大小
          int gap = (max - min) / array.length + 1;
          //确定桶的个数
          int bucketNum = (max - min) / gap + 1;
          //创建桶
          ArrayList<LinkedList<Integer>> bucketList = new ArrayList<>();
  
          //初始化桶
          for (int i = 0; i < bucketNum; i++) {
              bucketList.add(new LinkedList<Integer>());
          }
          //遍历数组，将数据放入桶中
          for (int i = 0; i < array.length; i++) {
              bucketList.get((array[i] - min) / gap).add(array[i]);
          }
  
          //对每个桶内部进行排序
          for (int i = 0; i < bucketList.size(); i++) {
              //底层采用了归并排序的优化版本
              Collections.sort(bucketList.get(i));
          }
  
          //把每个桶排序好的数据进行合并汇总放回原数组
          int k = 0;
          for (int i = 0; i < bucketNum; i++) {
              for (Integer integer : bucketList.get(i)) {
                  array[k++] = integer;
              }
          }
      }
  }