桶排序算法:原理、适用场景和实现步骤介绍

桶排序是一种稳定的排序算法,它的原理是将要排序的数据分到几个有序的桶中,每个桶内的数据再单独进行排序。将每个桶的排序结果依次取出,组成有序序列。

桶排序的适用场景

桶排序适用于数据量比较大,且每个数据的取值范围不大的场景,比如:

  • 计算机系统中某些算法中的统计量,比如词频统计;
  • 某些日志分析中,比如按照时间分析访问量等;
  • 从大量的数据中找出Top N等。

桶排序的实现步骤

  • 设置一个定量的数组当作空桶;
  • 遍历输入数据,并且把数据一个一个放到对应的桶里去;
  • 对每个不是空的桶进行排序;
  • 从不是空的桶里把排好序的数据拼接起来。

桶排序的实现代码

public static void bucketSort(int[] arr, int bucketSize) {
    if (arr.length == 0) {
        return;
    }

    int minValue = arr[0];
    int maxValue = arr[0];
    for (int value : arr) {
        if (value < minValue) {
            minValue = value;
        } else if (value > maxValue) {
            maxValue = value;
        }
    }

    // 桶的数量
    int bucketCount = (maxValue - minValue) / bucketSize + 1;
    int[][] buckets = new int[bucketCount][0];

    // 利用映射函数将数据分配到各个桶中
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        int index = (arr[i] - minValue) / bucketSize;
        buckets[index] = arrAppend(buckets[index], arr[i]);
    }

    int k = 0;
    for (int[] bucket : buckets) {
        if (bucket.length <= 0) {
            continue;
        }
        // 对每个桶进行排序,这里使用了快速排序
        quickSort(bucket, 0, bucket.length - 1);
        for (int value : bucket) {
            arr[k++] = value;
        }
    }
}

// 自动扩容,并保存数据
private static int[] arrAppend(int[] arr, int value) {
    arr = Arrays.copyOf(arr, arr.length + 1);
    arr[arr.length - 1] = value;
    return arr;
}

本文链接:http://task.lmcjl.com/news/8378.html

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