C語言之桶排序

2021-06-21 14:39:41 字數 1586 閱讀 9607

桶排序 (bucket sort)或所謂的箱排序,是乙個排序演算法,工作的原理是將陣列分到有限數量的桶子裡。每個桶子再個別排序(有可能再使用別的排序演算法或是以遞迴方式繼續使用桶排序進行排序)。桶排序是鴿巢排序的一種歸納結果。當要被排序的陣列內的數值是均勻分配的時候,桶排序使用線性時間(θ(n))。但桶排序並不是 比較排序,他不受到 o(n log n) 下限的影響。

例如要對大小為[1..1000]範圍內的n個整數a[1..n]排序,可以把桶設為大小為10的範圍,具體而言,設集合b[1]儲存[1..10]的整數,集合b[2]儲存(10..20]的整數,……集合b[i]儲存((i-1)*10, i*10]的整數,i = 1,2,..100。總共有100個桶。然後對a[1..n]從頭到尾掃瞄一遍,把每個a[i]放入對應的桶b[j]中。 然後再對這100個桶中每個桶裡的數字排序,這時可用冒泡,選擇,乃至快排,一般來說任何排序法都可以。最後依次輸出每個桶裡面的數字,且每個桶中的數字從小到大輸出,這樣就得到所有數字排好序的乙個序列了。   

假設有n個數字,有m個桶,如果數字是平均分布的,則每個桶裡面平均有n/m個數字。如果對每個桶中的數字採用快速排序,那麼整個演算法的複雜度是o(n+m*n/m*log(n/m))=o(n+nlogn-nlogm)  

從上式看出,當m接近n的時候,桶排序複雜度接近o(n)   

當然,以上複雜度的計算是基於輸入的n個數字是平均分布這個假設的。這個假設是很強的,實際應用中效果並沒有這麼好。如果所有的數字都落在同乙個桶中,那就退化成一般的排序了。

程式示例:這裡用的是快排。

#include #include #include extern void quick_sort(int a, int p, int q);/* not necessary */   

struct barrel ;

void bucket_sort(int data, int size)

else if (data[i] < min)

}

num = (max - min + 1) / 10 + 1;

pbarrel = (struct barrel*)malloc(sizeof(struct barrel) * num);

memset(pbarrel, 0, sizeof(struct barrel) * num);

/* put data[i] into barrel which it belong to */

for (i = 0; i < size; i++)

pos = 0;

for (i = 0; i < num; i++)

}

free(pbarrel);

}

main()

, i;

int size = sizeof(data) / sizeof(int);

bucket_sort(data, size);

for (i = 0; i < size; i++)

printf("%d ", data[i]);

}

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