前言

前面几篇文章介绍了一些比较经典的排序算法，比如冒泡排序、插入排序、选择排序、希尔排序、归并排序、堆排序以及速度较快的快速排序，其中稳定的排序算法有：冒泡排序、插入排序、归并排序，不稳定的排序算法有：选择排序、希尔排序、快速排序、堆排序，今天继续学习另一个比较常见的稳定的排序算法：桶排序算法。

什么是桶排序

桶排序是指首先将待排序的数组分到有限数量的桶里，然后在分别对每个桶里的元素进行排序（对每个桶里的元素进行排序有可能是使用别的排序算法，也有可能是采用递归的方式继续使用桶排序进行排序）。桶排序是利用了函数的映射关系把数据分配到桶里，所以桶排序的效率如何跟桶的分配算法有很大的关系。

桶排序的步骤可以总结如下：

1、首先需要找出待排序数组numbers中的最大值maxValue；

2、根据最大值和最小值决定桶的数量：count=maxValue+1；

3、再次遍历原始待排序数组，得到原数组中存在的各个元素，以及出现的次数；

4、最后遍历桶数组,这里有两层循环，外层循环从桶的第一位开始（即下标为零）；内层循环遍历桶数组中下标为i的值出现的次数，把排序好的元素放进输出数组

当桶内元素分布均匀时，桶排序的时间复杂度为 O(n)。但是当桶内元素分布极不均匀时时间复杂度为 O(nlogn)，还会创建许多空桶，造成空间浪费。

桶排序的java实现

根据上述逻辑对于桶排序的java实现代码如下：

package com.jiangxia.SortDemo;

import java.util.Arrays;

public class BucketSort {
    /**
     * 桶排序具体实现
     * @param numbers：待排序数组
     */
    public static void bucketSort(int[] numbers) {
        // 首先遍历原始待排序数组，找到数组中的最大值（或者最小值，具体根据需要的排序规则来，这里升序，所以是最大值）
        int maxValue = numbers[0];
        for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
            if (numbers[i] > maxValue) {
                maxValue = numbers[i];
            }
        }

        // 创建一个桶数组,其下标为原始数组中最大值，该桶数组的下标代表元素，下标所对应的值则代表这个值出现的次数
        int[] bucketArray = new int[maxValue + 1];
        // 再次遍历原始待排序数组，得到原数组中存在的各个元素，以及出现的次数
        for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
            bucketArray[numbers[i]]++;
        }
        // 最后遍历桶数组,这里有两层循环，外层循环从桶的第一位开始（即下标为零）；内层循环遍历桶数组中下标为i的值出现的次数
        int index = 0;
        for (int i = 0; i < bucketArray.length; i++) {
            for (int j = 0; j < bucketArray[i]; j++) {
                numbers[index++] = i;
            }
        }
    }

    /**
     * 测试桶排序效果
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        //待排序数组
        int[] numbers = {42, 13, 23, 51, 1, 0, 6, 94, 69, 99};
        //输出排序之前的数组
        System.out.println("桶排序之前：\n"+ Arrays.toString(numbers));
        //堆待排序数组进行桶排序
        bucketSort(numbers);
        //输出排序之后的数组
        System.out.println("桶排序之后 ：\n"+Arrays.toString(numbers));
    }


}

运行结果输出如下：

总结

桶排序的核心思想就是根据对待排序元素分配桶的过程，在可以确定需要排列的数组的范围时，可以生成该数值范围内有限个桶去对应数组中的数，然后将遍历的元素放入匹配的桶里，该过程可以看成是分类的过程，在分类完成后，只需要依次按照桶的顺序输出桶内存放的数值，这样就完成了桶排序。

排序算法：详解桶排序算法及其java实现

前言

什么是桶排序

桶排序的java实现

总结

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