桶排序

package com.inforcreation;

import org.springframework.util.CollectionUtils;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**"
 * 桶排序(Bucket sort)是一种基于计数的排序算法，工作的原理是将数据分到有限数量的桶子里，
 * 然后每个桶再分别排序（有可能再使用别的排序算法或是以递回方式继续使用桶排序进行排序）。
 * +当要被排序的数据内的数值是均匀分配的时候，桶排序时间复杂度为Θ(n)。桶排序不同于快速排序，
 * 并不是比较排序，不受到时间复杂度 O(nlogn) 下限的影响。
 * 桶排序按下面4步进行：
 *
 *     1. 设置固定数量的空桶。
 *     2. 把数据放到对应的桶中。
 *     3. 对每个不为空的桶中数据进行排序。
 *     4. 拼接从不为空的桶中数据，得到结果。
 *
 * 桶排序，主要适用于小范围整数数据，且独立均匀分布，可以计算的数据量很大，而且符合线性期望时间。
 *
 * tips：合并非空的桶，按从左到右的顺序合并0，1，2，3，4桶。
 */
public class BucketSort {


    //插入排序1  集合时这个方法更快
    private static void insertionSort(List<Integer> arr) {
        //这里是插入排序的判断，用于桶排序时记得在外边判断给非空集合排序
        if (arr == null || arr.size() == 0) return;

        for (int i = 1; i < arr.size(); ++i) {

            int cur = arr.get(i);

            int j = i - 1;

            while (j >= 0 && arr.get(j) > cur) {

                arr.set(j + 1, arr.get(j));

                --j;

            }

            arr.set(j + 1, cur);

        }

    }

  //插入排序2
    private static void insertionSort0(List<Integer> arr) {
        //这里是插入排序的判断，用于桶排序时记得在外边判断给非空集合排序
        if (arr == null || arr.size() == 0) return;
        int j;
        int temp;
        for (int i = 1; i < arr.size(); ++i) {
            temp = arr.get(i);
            for (j = i - 1; j >= 0 && arr.get(j) > temp; --j) {
                arr.set(j + 1, arr.get(j));
            }
            arr.set(j + 1, temp);
        }
    }

    /**
     * @param arr        待排序数组
     * @param bucketSize 桶的容量
     */
    public static void bucketSort(Integer[] arr, int bucketSize) {
       
        if (arr == null || arr.length == 0) return;

        int max = arr[0], min = arr[0];
        //筛选出最大值和最小值
        for (int num : arr) {
            if (num > max) max = num;
            if (num < min) min = num;
        }
        //多少个桶
        int bucketCount = arr.length / bucketSize;
        List<List<Integer>> buckets = new ArrayList<>(bucketCount);
        for (int i = 0; i < bucketCount; ++i)
            buckets.add(new ArrayList<>());

        for (int num : arr) {
            //计算每个元素属于桶的下表
            int index = (int) ((num - min) / (max - min + 1.0) * bucketCount);
            System.out.println(index + ":::" + num);
            buckets.get(index).add(num);
        }

        int index = 0;
        for (List<Integer> bucket : buckets) {
            //对每非空桶进行插入排序
            if(!CollectionUtils.isEmpty(bucket)){
                insertionSort(bucket);//这里可以使用别的方法，比如快排看你自己开心就好
                for (int num : bucket)
                    //把相应桶的元素重新放置到原数组位置上
                    arr[index++] = num;
            }
           
        }
    }
}