桶排序学习

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1.基本过程

将待排序数组按照大小分别放入N个桶，然后对各桶内数据排序，之后合并。减小总的每次排序的规模，用空间换时间。

2.关键环节

元素值域的划分，也就是元素到桶的映射规则。映射规则需要尽量保证元素分散均匀，否则当所有数据集中在同一个桶中时，桶排序失效。

排序算法的选择。桶排序算法的复杂度和稳定性，都根据选择的排序算法不同而不同。

上面两个链接中给出的映射规则不同：其中一个是min/10作为间隔大小，另一个是：(max - min) / arr.length + 1。所以可以根据数据的情况来选择不同的映射规则。

3.复杂度

O(N)，//还有待我分析

4.代码

public static void bucketSort(int[] arr){
    
    // 计算最大值与最小值
    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]);
    }
    
    // 计算桶的数量
    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));
    }
    
    // 将桶中的元素赋值到原序列
    int index = 0;
    for(int i = 0; i < bucketArr.size(); i++){
        for(int j = 0; j < bucketArr.get(i).size(); j++){
            arr[index++] = bucketArr.get(i).get(j);
        }
    }  
}