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Java排序算法之桶排序詳解

 更新時間:2023年10月30日 09:31:57   作者:哇哈哈水有點甜  
這篇文章主要介紹了Java排序算法之桶排序詳解,桶排序是將數(shù)組中的元素放到一個一個的桶中,每個桶(bucket)代表一個區(qū)間,里面可以承載一個或者多個元素,然后將桶內(nèi)的元素進行排序,再按順序遍歷桶,輸出桶內(nèi)元素,需要的朋友可以參考下

Java排序算法之桶排序

概念:桶排序是將數(shù)組中的元素放到一個一個的桶中,每個桶(bucket)代表一個區(qū)間,里面可以承載一個或者多個元素。然后將桶內(nèi)的元素進行排序,再按順序遍歷桶,輸出桶內(nèi)元素。

時間復(fù)雜度:O(n+m+n(logn-logm)) (n代表數(shù)組長度,m代表桶數(shù),當(dāng)n=m時,時間復(fù)雜度為O(n))

空間復(fù)雜度:O(m+n)

缺點:如果數(shù)組中除了最后一個元素全部都在第一個桶中,那么查詢的時間復(fù)雜度會退化為O(nlogn),而且中間白白創(chuàng)建了許多空桶。

在這里插入圖片描述

代碼實現(xiàn)(java)

public static void main(String[] args) {
    double[] arr = new double[]{4.12, 6.421, 0.0023, 3.0, 2.123, 8.122, 4.12, 10.09};
    bucketSort(arr);
    for (double v : arr) {
        System.out.println(v);
    }


}


public static void bucketSort(double[] arr) {
    //1.取出數(shù)組中的最大值和最小值
    double max = Double.MIN_VALUE;
    double min = Double.MAX_VALUE;
    for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
        if (arr[i] < min) {
            min = arr[i];
        }
        if (arr[i] > max) {
            max = arr[i];
        }
    }
    //2.初始化桶
    //桶的數(shù)量
    int bucketNum = arr.length;
    //每個桶的區(qū)間跨度
    double span = (max - min + 1) / bucketNum;
    ArrayList<LinkedList<Double>> bucketList = new ArrayList<LinkedList<Double>>(bucketNum);
    //在桶列表中添加元素個數(shù)的空桶
    for (int i = 0; i < bucketNum; i++) {
        bucketList.add(new LinkedList<Double>());
    }
    //3.遍歷原始數(shù)組,將每個元素放入桶中
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        //獲取桶的下標(biāo)
        int num = (int) Math.floor((arr[i] - min) / span);//這里計算的結(jié)果是第幾個桶,用Math.floor取到桶的下標(biāo),比如計算結(jié)果是2.5,說明應(yīng)該放到第三個桶中,下標(biāo)為2
        bucketList.get(num).add(arr[i]);
    }
    //4.對桶內(nèi)元素進行排序
    for (int i = 0; i < bucketList.size(); i++) {
        Collections.sort(bucketList.get(i));
    }
    //5.輸出全部元素
    double[] sortArray = new double[arr.length];
    int index = 0;
    for (LinkedList<Double> list : bucketList) {
        for (Double aDouble : list) {
            sortArray[index] = aDouble;
            index++;
        }
    }
}

時間復(fù)雜度:假設(shè)數(shù)組長度為n,桶數(shù)為m

  • 第一步求數(shù)列最大最小值,運算量為n。
  • 第二步創(chuàng)建空桶,運算量為m。
  • 第三步遍歷原始數(shù)列,運算量為n。
  • 第四步在每個桶內(nèi)部做排序,由于使用了O(nlogn)的排序算法,所以運算量為 n/m* log(n/m ) * m。
  • 第五步輸出排序數(shù)列,運算量為n。加起來,總的運算量為 3n+m+n/m* log(n/m ) * m = 3n+m+n(logn-logm) 。

去掉系數(shù),時間復(fù)雜度為:O(n+m+n(logn-logm)) 當(dāng)n=m時,時間復(fù)雜度可以達到O(N)

空間復(fù)雜度:空桶占用的空間 + 數(shù)列在桶中占用的空間 = O(m+n)

到此這篇關(guān)于Java排序算法之桶排序詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java桶排序內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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