java桶排序

桶式排序

     桶排序 (Bucket sort)或所谓的箱排序，是一个排序算法，工作的原理是将阵列分到有限数量的桶子里。每个桶子再个别排序（有可能再使用别的排序算法或是以递回方式继续使用桶排序进行排序）。桶排序是鸽巢排序的一种归纳结果。当要被排序的阵列内的数值是均匀分配的时候，桶排序使用线性时间（Θ（n））。但桶排序并不是 比较排序，他不受到 O(n log n) 下限的影响。

桶式排序不再是一种基于比较的排序方法，它是一种比较巧妙的排序方式，但这种排序方式需要待排序的序列满足以下两个特征：

待排序列所有的值处于一个可枚举的范围之类；

待排序列所在的这个可枚举的范围不应该太大，否则排序开销太大。

排序的具体步骤如下：

（1）对于这个可枚举范围构建一个buckets数组，用于记录“落入”每个桶中元素的个数；

（2）将（1）中得到的buckets数组重新进行计算，按如下公式重新计算：

buckets[i] = buckets[i] +buckets[i-1] (其中1<=i<buckets.length); 

桶式排序是一种非常优秀的排序算法，时间效率极高，它只要通过2轮遍历：第1轮遍历待排数据，统计每个待排数据“落入”各桶中的个数，第2轮遍历buckets用于重新计算buckets中元素的值，2轮遍历后就可以得到每个待排数据在有序序列中的位置，然后将各个数据项依次放入指定位置即可。

桶式排序的空间开销较大，它需要两个数组，第1个buckets数组用于记录“落入”各桶中元素的个数，进而保存各元素在有序序列中的位置，第2个数组用于缓存待排数据。

桶式排序是稳定的。

如果待排序数据的范围在0~k之间，那么它的时间复杂度是O(k+n)的

桶式排序算法速度很快，因为它的时间复杂度是O(k+n)，而基于交换的排序时间上限是nlg n。

但是它的限制多，比如它只能排整形数组。而且当k较大，而数组长度n较小，即k>>n时，辅助数组C[k+1]的空间消耗较大(要求数字要分布均匀，最大值和总个数差距不要太大)。

当数组为整形，且k和n接近时, 可以用此方法排序。（有的文章也称这种排序算法为“计数排序”）

代码实现：

package com.test.sort;

 

 

public class BucketSortTest {

    public staticint count = 0;

    public staticvoid main(String[] args) {

        int[] data= new int[] { 5, 3, 6, 2, 1, 9, 4, 4, 4, 8, 7 };

       print(data);

       bucketSort(data, 0, 10);

       print(data);

    }

 

    public staticvoid bucketSort(int[] data, int min, int max) {

        // 缓存数组

        int[] tmp =new int[data.length];

        // buckets用于记录待排序元素的信息

        // buckets数组定义了max-min个桶

        int[]buckets = new int[max - min];

        // 计算每个元素在序列出现的次数

        for (int i= 0; i < data.length; i++) {

           buckets[data[i] - min]++;

        }

        // 计算“落入”各桶内的元素在有序序列中的位置

        for (int i= 1; i < max - min; i++) {

           buckets[i] = buckets[i] + buckets[i - 1];

        }

        // 将data中的元素完全复制到tmp数组中

       System.arraycopy(data, 0, tmp, 0, data.length);

        // 根据buckets数组中的信息将待排序列的各元素放入相应位置

        for (int k= data.length - 1; k >= 0; k--) {

           data[--buckets[tmp[k] - min]] = tmp[k];

        }

    }

 

    public staticvoid print(int[] data) {

        for (int i= 0; i < data.length; i++) {

           System.out.print(data[i] + "\t");

        }

       System.out.println();

    }

 

}