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三大线性排序之桶排序

添加时间:2013-7-25 点击量:

一.概念引入


        有作者把计数排序也称为桶排序(各个桶中元素的排序采取计数排序),获得数组C后直接畴前去后遍历,输出数组值次数组下标,为0就不输出(或者存入原数组,不稳定),不过笔者认为这种说法不严谨(一个很明显的题目是输出会是双重for轮回,不过也有那个意思,叫鸽巢排序也未尝不成),因为桶排序请求输入数据在[0,1)局限内(计数排序请求整数),先把区间[0,1)划分成n个雷同大小的子区间,称为桶,然后将n个输入数分布到各个桶中去。因为输入数均匀且自力分布在[0,1)上,所以,一般不会有很多半落在一个桶中的景象。为了获得成果,先对各个桶中的数进行排序,然后按次序把各桶中的元素列出来。


        附上鸽巢排序核心源代码:



public void pigeonSort(int[] array, int max) {  

int[] c = new int[max];//max是array数组中的最大值
forint i=0; i<array.length; i++
c[array[i]]
++;
//c数组只是统计元素呈现次数
int k = 0;
forint i=0; i<max; i++
forint j=1; j<=c[i]; j++
array[k
++] = i;
}


二.算法描述


        例如要对大小为[1..1000]局限内的n个整数A[1..n]排序,可以把桶设为大小为10的局限,具体而言,设凑集B[1]存储[1..10]的整数,凑集B[2]存储(10..20]的整数,……凑集B[i]存储((i-1)10, i10]的整数,i = 1,2,..100。统共有100个桶。然后对A[1..n]从头到尾扫描一遍,把每个A[i]放入对应的桶B[j]中。 然后再对这100个桶中每个桶里的数字排序,这时可用冒泡,选择,甚至快排,一般来说任何排序法都可以。最后依次输出每个桶里面的数字,且每个桶中的数字从小到大输出,如许就获得所稀有字排好序的一个序列了。


        下图默示出了桶排序感化于有10个数的输入数组上的操纵过程。



三.算法的Java实现



import java.util.ArrayList;

import java.util.Collections;
import java.util.Iterator;

public class BucketSort {

public static void bucketSort(double array[]) {
int length = array.length;
ArrayList arrList[]
= new ArrayList[length];
/
每个桶是一个list,存放落在此桶上的元素
前次的基数排序我采取的是计数排序实现的,其实也可以用下面的办法,有爱好的读者不妨一试(我认为太错杂)
不过效力估计不高(采取了动态数组)
/
//划分桶并填元素
forint i = 0; i < length; i++) {
//0.7到0.79放在第8个桶里,编号7;第一个桶放0到0.09
int temp = (int) Math.floor(10 array[i]);
ifnull == arrList[temp])
arrList[temp]
= new ArrayList();
arrList[temp].add(array[i]);
}
// 对每个桶中的数进行插入排序
forint i = 0; i < length; i++) {
ifnull != arrList[i]) {
//此处排序办法不定,不过越快越好,除了三大线性排序外,都没有Collections
//和Arrays里的sort好,因为这是调优后的快拍
//Arrays里也有,在基数排序里用过copyOf和fill办法
Collections.sort(arrList[i]);
}

}
//输出类似鸽巢排序
int count = 0;
forint i = 0; i < length; i++) {
ifnull != arrList[i]) {
Iterator iter
= arrList[i].iterator();
while (iter.hasNext()) {
Double d
= (Double) iter.next();
array[count]
= d;
count
++;
}
}
}
}

/
每个元素满足0<=array[i]<1,貌似还要长度雷同,
若是雷同小数位(digit),则可以把小数搞为整数,最后再除以10^digit
可以Random.nextInt(101)/100
/
public static void main(String[] args) {
double array[] = { 0.78, 0.17, 0.39, 0.26, 0.72, 0.94, 0.21, 0.12
0.23, 0.68 };
bucketSort(array);
forint i = 0; i < array.length; i++
System.out.print(array[i]
+ );
System.out.println();
}
}


四.算法应用


        在口试的海量数据处理惩罚题目中,如对天天数以亿计的数据进行排序,直接排序即使采取nlgn的算法,依然是一件很可骇的工作,内存也无法容纳如此多的数据,这时桶排序就可以有效地降落数据的数量级,再对降落了数量级的数据进行排序,可以获得斗劲杰出的结果。别的也有说桶排序对元组排序,小我认为还是基数排序处理惩罚元组斗劲好,毕竟?成果本身就是多关键字排序,只须要把斗劲单个数字(有爱好的参看我的这一篇《基于计数排序的基数排序》http://www.cnblogs.com/hxsyl/p/3210647.html)换成斗劲单个元组元素就好。             


所有随风而逝的都属于昨天的,所有历经风雨留下来的才是面向未来的。—— 玛格丽特·米切尔 《飘》
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