数据架构与算法——图解桶排序(Bucket Sort)算法及C/C++代码实现【建议收藏】

一、桶排序介绍

桶排序(Bucket Sort)的原理很简单，它是将数组分到有限数量的桶子里。

假设待排序的数组a中共有N个整数，并且已知数组a中数据的范围[0, MAX)。在桶排序时，创建容量为MAX的桶数组r，并将桶数组元素都初始化为0；将容量为MAX的桶数组中的每一个单元都看作一个"桶"。
在排序时，逐个遍历数组a，将数组a的值，作为"桶数组r"的下标。当a中数据被读取时，就将桶的值加1。例如，读取到数组a[3]=5，则将r[5]的值+1。

二、桶排序图文说明

桶排序代码

/*
 * 桶排序
 *
 * 参数说明：
 *     a -- 待排序数组
 *     n -- 数组a的长度
 *     max -- 数组a中最大值的范围
 */
void bucketSort(int a[], int n, int max)
{
    
    
    int i,j;
    int buckets[max];

    // 将buckets中的所有数据都初始化为0。
    memset(buckets, 0, max*sizeof(int));

    // 1. 计数
    for(i = 0; i < n; i++) 
        buckets[a[i]]++; 

    // 2. 排序
    for (i = 0, j = 0; i < max; i++) 
    {
    
    
        while( (buckets[i]--) >0 )
            a[j++] = i;
    }
}

bucketSort(a, n, max)是作用是对数组a进行桶排序，n是数组a的长度，max是数组中最大元素所属的范围[0,max)。

假设a={8,2,3,4,3,6,6,3,9}, max=10。此时，将数组a的所有数据都放到需要为0-9的桶中。如下图：

在将数据放到桶中之后，再通过一定的算法，将桶中的数据提出出来并转换成有序数组。就得到我们想要的结果了。

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三、桶排序实现

桶排序C实现
实现代码(bucket_sort.c)

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桶排序C++实现
实现代码(BucketSort.cpp)

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桶排序Java实现
实现代码(BucketSort.java)

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上面3种实现的原理和输出结果都是一样的。下面是它们的输出结果：

before sort:8 2 3 4 3 6 6 3 9 
after  sort:2 3 3 3 4 6 6 8 9