桶排序是计数排序的升级版。它利用了函数的映射关系,高效与否的关键就在于这个映射函数的确定。为了使桶排序更加高效,我们需要做到这两点:
在额外空间充足的情况下,尽量增大桶的数量
使用的映射函数能够将输入的 N 个数据均匀的分配到 K 个桶中
同时,对于桶中元素的排序,选择何种比较排序算法对于性能的影响至关重要。
当输入的数据可以均匀的分配到每一个桶中。
当输入的数据被分配到了同一个桶中。
function bucketSort(arr, bucketSize) {if (arr.length === 0) {return arr;}var i;var minValue = arr[0];var maxValue = arr[0];for (i = 1; i < arr.length; i++) {if (arr[i] < minValue) {minValue = arr[i]; // 输入数据的最小值} else if (arr[i] > maxValue) {maxValue = arr[i]; // 输入数据的最大值}}//桶的初始化var DEFAULT_BUCKET_SIZE = 5; // 设置桶的默认数量为5bucketSize = bucketSize || DEFAULT_BUCKET_SIZE;var bucketCount = Math.floor((maxValue - minValue) / bucketSize) + 1;var buckets = new Array(bucketCount);for (i = 0; i < buckets.length; i++) {buckets[i] = [];}//利用映射函数将数据分配到各个桶中for (i = 0; i < arr.length; i++) {buckets[Math.floor((arr[i] - minValue) / bucketSize)].push(arr[i]);}arr.length = 0;for (i = 0; i < buckets.length; i++) {insertionSort(buckets[i]); // 对每个桶进行排序,这里使用了插入排序for (var j = 0; j < buckets[i].length; j++) {arr.push(buckets[i][j]);}}return arr;}
public class BucketSort implements IArraySort {private static final InsertSort insertSort = new InsertSort();@Overridepublic int[] sort(int[] sourceArray) throws Exception {// 对 arr 进行拷贝,不改变参数内容int[] arr = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);return bucketSort(arr, 5);}private int[] bucketSort(int[] arr, int bucketSize) throws Exception {if (arr.length == 0) {return arr;}int minValue = arr[0];int maxValue = arr[0];for (int value : arr) {if (value < minValue) {minValue = value;} else if (value > maxValue) {maxValue = value;}}int bucketCount = (int) Math.floor((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 = (int) Math.floor((arr[i] - minValue) / bucketSize);buckets[index] = arrAppend(buckets[index], arr[i]);}int arrIndex = 0;for (int[] bucket : buckets) {if (bucket.length <= 0) {continue;}// 对每个桶进行排序,这里使用了插入排序bucket = insertSort.sort(bucket);for (int value : bucket) {arr[arrIndex++] = value;}}return arr;}/*** 自动扩容,并保存数据** @param arr* @param value*/private int[] arrAppend(int[] arr, int value) {arr = Arrays.copyOf(arr, arr.length + 1);arr[arr.length - 1] = value;return arr;}}
function bucketSort($arr, $bucketSize = 5){if (count($arr) === 0) {return $arr;}$minValue = $arr[0];$maxValue = $arr[0];for ($i = 1; $i < count($arr); $i++) {if ($arr[$i] < $minValue) {$minValue = $arr[$i];} else if ($arr[$i] > $maxValue) {$maxValue = $arr[$i];}}$bucketCount = floor(($maxValue - $minValue) / $bucketSize) + 1;$buckets = array();for ($i = 0; $i < count($buckets); $i++) {$buckets[$i] = [];}for ($i = 0; $i < count($arr); $i++) {$buckets[floor(($arr[$i] - $minValue) / $bucketSize)][] = $arr[$i];}$arr = array();for ($i = 0; $i < count($buckets); $i++) {$bucketTmp = $buckets[$i];sort($bucketTmp);for ($j = 0; $j < count($bucketTmp); $j++) {$arr[] = $bucketTmp[$j];}}return $arr;}