【漫画算法】22桶排序
那么,桶排序中所谓的“桶”,又是什么呢?
每一个桶(bucket)代表一个区间范围,里面可以承载一个或多个元素。
假设有一个非整数数列如下:
4.5,0.84,3.25,2.18,0.5
让我们来看看桶排序的工作原理。
桶排序的第1步,就是创建这些桶,并确定每一个桶的区间范围。
具体需要建立多少个桶,如何确定桶的区间范围,有很多种不同的方式。我们这里创建的桶数量等于原始数列的元素数量,除最后一个桶只包含数列最大值外,前面各个桶的区间按照比例来确定。
区间跨度 = (最大值-最小值)/ (桶的数量 - 1)
1. public static double[] bucketSort(double[] array){
2.
3. //1.得到数列的最大值和最小值,并算出差值d
4. double max = array[0];
5. double min = array[0];
6. for(int i=1; i<array.length; i++) {
7. if(array[i] > max) {
8. max = array[i];
9. }
10. if(array[i] < min) {
11. min = array[i];
12. }
13. }
14. double d = max - min;
15.
16. //2.初始化桶
17. int bucketNum = array.length;
18. ArrayList<LinkedList<Double>> bucketList = new
ArrayList<LinkedList<Double>>(bucketNum);
19. for(int i = 0; i < bucketNum; i++){
20. bucketList.add(new LinkedList<Double>());
21. }
22.
23. //3.遍历原始数组,将每个元素放入桶中
24. for(int i = 0; i < array.length; i++){
25. int num = (int)((array[i] - min) * (bucketNum-1) / d);
26. bucketList.get(num).add(array[i]);
27. }
28.
29. //4.对每个桶内部进行排序
30. for(int i = 0; i < bucketList.size(); i++){
31. //JDK 底层采用了归并排序或归并的优化版本
32. Collections.sort(bucketList.get(i));
33. }
34.
35. //5.输出全部元素
36. double[] sortedArray = new double[array.length];
37. int index = 0;
38. for(LinkedList<Double> list : bucketList){
39. for(double element : list){
40. sortedArray[index] = element;
41. index++;
42. }
43. }
44. return sortedArray;
45. }
46.
47. public static void main(String[] args) {
48. double[] array = new double[]
{4.12,6.421,0.0023,3.0,2.123,8.122,4.12, 10.09};
49. double[] sortedArray = bucketSort(array);
50. System.out.println(Arrays.toString(sortedArray));
51. }
在上述代码中,所有的桶都保存在ArrayList集合中,每一个桶都被定义成一个链表(LinkedList<Double>),这样便于在尾部插入元素。
同时,上述代码使用了JDK的集合工具类Collections.sort来为桶内部的元素进行排序。Collections.sort底层采用的是归并排序或Timsort,各位读者可以简单地把它们当作一
种时间复杂度为O(nlogn)的排序。