基礎演算法 桶排序

2021-10-11 03:11:36 字數 3229 閱讀 2041

在我們生活的這個世界中到處都是被排序過的東東。站隊的時候會按照身高排序,考試 的名次需要按照分數排序,網上購物的時候會按照**排序,電子郵箱中的郵件按照時間排序……總之很多東東都需要排序,可以說排序是無處不在。現在我們舉個具體的例子來介紹 一下排序演算法

我們這裡只需借助乙個一維陣列就可以解決這個問題。請確定你真的仔細想過再往下 看哦。 首先我們需要申請乙個大小為 11 的陣列 int a[11]。ok,現在你已經有了 11 個變數,編 號從 a[0]~a[10]。剛開始的時候,我們將 a[0]~a[10]都初始化為 0,表示這些分數還都沒有人 得過。例如 a[0]等於 0 就表示目前還沒有人得過 0 分,同理 a[1]等於 0 就表示目前還沒有人 得過 1 分……a[10]等於 0 就表示目前還沒有人得過 10 分。

下面開始處理每乙個人的分數,第乙個人的分數是 5 分,我們就將相對應的 a[5]的值在 原來的基礎增加 1,即將 a[5]的值從 0 改為 1,表示 5 分出現過了一次。

第二個人的分數是 3 分,我們就把相對應的 a[3]的值在原來的基礎上增加 1,即將 a[3] 的值從 0 改為 1,表示 3 分出現過了一次。

注意啦!第三個人的分數也是 5 分,所以 a[5]的值需要在此基礎上再增加 1,即將 a[5] 的值從 1 改為 2,表示 5 分出現過了兩次。

按照剛才的方法處理第四個和第五個人的分數。最終結果就是下面這個圖啦。

你發現沒有

a[0]~a[10]中的數值其實就是 0 分到 10 分每個分數出現的次數。

接下來, 我們只需要將出現過的分數列印出來就可以了,出現幾次就列印幾次,具體如下。

最終螢幕輸出「2 3 5 5 8」,完整的**如下。

int

main()

for(i=

0;i<=

10;i++

)//依次判斷a[0]~a[10]

for(j=

1;j<=a[i]

;j++

)//出現了幾次就列印幾次

printf

("%d "

,i);

getchar()

;getchar()

;//這裡的getchar();用來暫停程式,以便檢視程式輸出的內容

//也可以用system("pause");等來代替

return0;

}

輸入資料為:5 3 5 2 8仔細觀察會發現,剛才實現的是從小到大排序。但是我們要求是從大到小排序, 這該怎麼辦呢?還是先自己想一想再往下看哦。 其實很簡單。只需要將 **for(i=0;i<=10;i++)改為 for(i=10;i>=0;i–)**就 ok 啦,快去試一試吧。

這種排序方法我們暫且叫它「桶排序」。因為其實真正的桶排序要比這個複雜一些,以 後再詳細討論,目前此演算法已經能夠滿足我們的需求了。 這個演算法就好比有 11 個桶,編號從 0~10。每出現乙個數,就在對應編號的桶中放乙個 小旗子,最後只要數數每個桶中有幾個小旗子就 ok 了。例如 2 號桶中有 1 個小旗子,表示 2 出現了一次;3 號桶中有 1 個小旗子,表示 3 出現了一次;5 號桶中有 2 個小旗子,表示 5 出現了兩次;8 號桶中有 1 個小旗子,表示 8 出現了一次。

如果需要對資料範圍在 0~1000 之間的整數進行排序,我們需要 1001 個桶,來表示 0~1000 之間每乙個數出現的次數,這一點一定要注意。另外,此處的每乙個桶的作用其實就是「標 記」每個數出現的次數,因此我喜歡將之前的陣列 a 換個更貼切的名字 book(book 這個單 詞有記錄、標記的意思),**實現如下

#

include

intmain()

for(i=

1000

;i>=

0;i--

)//依次判斷編號1000~0的桶

for(j=

1;j<=book[i]

;j++

)//出現了幾次就將桶的編號列印幾次

printf

("%d "

,i);

getchar()

;getchar()

;return0;

}

可以輸入以下資料進行驗證。

10  8 100 50 22 15 6 1 1000 999 0
執行結果是:

1000 999 100 50 22 15 8 6 1 0
最後來說下時間複雜度的問題。**中第 6 行的迴圈一共迴圈了 m 次(m 為桶的個數),

第 9 行的**迴圈了 n 次(n 為待排序數的個數),第 14 行和第 15 行一共迴圈了 m+n 次。

所以整個排序演算法一共執行了 m+n+m+n 次。我們用大寫字母 o 來表示時間複雜度,因此該

演算法的時間複雜度是 o(m+n+m+n)即 o(2*(m+n))。我們在說時間複雜度的時候可以忽略較小

的常數,最終桶排序的時間複雜度為 o(m+n)。還有一點,在表示時間複雜度的時候,n 和 m

通常用大寫字母即 o(m+n)。

這是乙個非常快的排序演算法。桶排序從 1956 年就開始被使用,該演算法的基本思想是由

e.j.issac 和 r.c.singleton 提出來的。其實這並不是真正的桶排序演算法,真正的

桶排序演算法要比這個更加複雜。但是考慮到此處是演算法講解的第一篇,我想還是越簡單易懂

越好,真正的桶排序留在以後再聊吧。需要說明一點的是:我們目前學習的簡化版桶排序算

法,其本質上還不能算是乙個真正意義上的排序演算法。

夯實基礎 排序演算法之桶排序

任務 使用桶排序將陣列從大到小排列。原始陣列 先迴圈陣列,取出陣列最大值17與最小值3,計算最大值與最小值的差值,以差值除以陣列長度,再加一得到桶的數量 17 3 10 1 2。迴圈陣列放到桶裡,結果 然後針對各個桶內資料進行排序。然後按順序取出各桶的結果。public static void bu...

基礎演算法3 桶排序和排序演算法總結

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