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