【排序算法】桶排序算法原理

• 计数排序是桶排序的一种特殊情况，可以把计数排序当成每个桶里只有一个元素的情况。

链接: 计数排序.

条件

要求输入的数据必须是有确定范围的整数。

适用场景

桶排序可用于最大最小值相差较大的数据情况，但桶排序要求数据的分布必须均匀，否则可能导致数据都集中到一个桶中。

• 比如[104,150,123,132,20000], 这种数据会导致前4个数都集中到同一个桶中。

算法描述

1. 找出待排序数组中的最大值max、最小值min
2. 我们为待排元素值指定区间构造一个桶（链表构造），桶里放的是待排数组中符合该区间的元素指针
   • 桶的数量为(max-min)/arr.length+1
3. 遍历数组 arr，计算每个元素 arr[i] 将要放的桶
4. 每个桶各自排序
5. 遍历桶数组，把排序好的元素放进输出数组

算法实现

public static void bucketSort(int[] arr){
    int max = Integer.MIN_VALUE;
    int min = Integer.MAX_VALUE;
    for(int i = 0; i < arr.length; i++){
        max = Math.max(max, arr[i]);
        min = Math.min(min, arr[i]);
    }
    //桶数
    int bucketNum = (max - min) / arr.length + 1;
    ArrayList<ArrayList<Integer>> bucketArr = new ArrayList<>(bucketNum);
    for(int i = 0; i < bucketNum; i++){
        bucketArr.add(new ArrayList<Integer>());
    }
    //将每个元素放入桶
    for(int i = 0; i < arr.length; i++){
        int num = (arr[i] - min) / (arr.length);
        bucketArr.get(num).add(arr[i]);
    }
    //对每个桶进行排序
    for(int i = 0; i < bucketArr.size(); i++){
        Collections.sort(bucketArr.get(i));
    }
    System.out.println(bucketArr.toString());
}