【算法基础】15.十大排序算法——桶排序

参考资料

桶排序https://zhuanlan.zhihu.com/p/417628400

桶排序算法详解https://blog.csdn.net/qq_35344198/article/details/107378626

 

直观理解

宏观上分组，每个组内再进行元素级的排序

 

例子先行

 使用一段暂时还不知道是什么语言的代码作演示，不再重新实现

// 冒泡排序，桶内元素排序时使用到
function bubbleSort(arr) {
    let length = arr.length;
    // 优化2，记录无序数列的边界，每次比较只需要比到这里为止
    let lastExchangeIndex = 0;
    let sortBorder = length - 1;
    for (let i = 0; i < length - 1; i++) {
        // 优化1，isSorted判断是否有序，已经有序，不需要再继续交换
        let isSorted = true;
        for (let j = 0; j < sortBorder; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                [arr[j], arr[j + 1]] = [arr[j + 1], arr[j]];
                isSorted = false;
                lastExchangeIndex = j;
            }
        }
        sortBorder = lastExchangeIndex;
        if (isSorted) {
            break;
        }
    }
}

// 桶排序
function sort(arr) {
    // 得到数列的最大值、最小值，并计算差值d
    let max = arr[0];
    let min = arr[0];
    for (let item of arr) {
        if (item > max) {
            max = item;
        }
        if (item < min) {
            min = item;
        }
    }
    let d = max - min;

    // 初始化桶
    let bucketNum = 5;
    let bucketArr = [];
    for (let i = 0; i < bucketNum; i++) {
        bucketArr.push([]);
    }

    // 遍历原始数组，将原始放入桶中
    for (let item of arr) {
        let index = parseInt((item - min) * bucketNum / d);
        if (index === bucketNum) {
            index--;
        }
        bucketArr[index].push(item);
    }

    // 对每个桶进行排序，这里用了冒泡排序法
    for (let itemArr of bucketArr) {
        bubbleSort(itemArr);
    }

    // 遍历桶，得到排序后结果
    let index = 0;
    let sortArr = [];
    for (let itemArr of bucketArr) {
        for (let item of itemArr) {
            sortArr[index++] = item;
        }
    }

    return sortArr;
}

let arr = [11, 38, 8, 34, 27, 19, 26, 13];
let sortArr = sort(arr);
console.log(sortArr);

 

 

总结提炼

 1和计数排序一样属于牺牲空间换取时间，要把控住牺牲空间的程度；

桶的个数和大小都是人为设置的 ，而每个桶又要避免空桶的情况。所以在使用桶排序的时候既需要对待排序数列要求偏均匀 ，又要要求桶的设计兼顾效率和空间；

2 复杂度和稳定性

（1）时间复杂度和桶内排序的算法选取有关

（2）空间复杂度，桶排序算法排序过程中新建了一个桶和一个输出数组，所以算法的空间复杂度是O(N+M)

（3）取决于桶内排序算法的选取

 

拓展方向

 暂无