C#桶排序算法

思维导航

• 前言
• 实现原理
• 代码实现
• 运行结果
• 总结

前言

桶排序是一种线性时间复杂度的排序算法，它将待排序的数据分到有限数量的桶中，每个桶再进行单独排序，最后将所有桶中的数据按顺序依次取出，即可得到排序结果。

实现原理

1. 首先根据待排序数据，确定需要的桶的数量。
2. 遍历待排序数据，将每个数据放入对应的桶中。
3. 对每个非空的桶进行排序，可以使用快速排序、插入排序等常用的排序算法。
4. 将每个桶中的数据依次取出，即可得到排序结果。

代码实现

        public static void BucketSort(int[] array)
        {
            int arrLength = array.Length;
            if (arrLength <= 1)
            {
                return;
            }

            //确定桶的数量
            int maxValue = array[0], minValue = array[0];
            for (int i = 1; i < arrLength; i++)
            {
                if (array[i] > maxValue)
                    maxValue = array[i];
                if (array[i] < minValue)
                    minValue = array[i];
            }
            int bucketCount = (maxValue - minValue) / arrLength + 1;

            //创建桶并将数据放入桶中
            List> buckets = new List>(bucketCount);
            for (int i = 0; i < bucketCount; i++)
            {
                buckets.Add(new List());
            }

            for (int i = 0; i < arrLength; i++)
            {
                int bucketIndex = (array[i] - minValue) / arrLength;
                buckets[bucketIndex].Add(array[i]);
            }

            //对每个非空的桶进行排序
            int index = 0;
            for (int i = 0; i < bucketCount; i++)
            {
                if (buckets[i].Count == 0)
                {
                    continue;
                }

                int[] tempArr = buckets[i].ToArray();
                Array.Sort(tempArr);

                foreach (int num in tempArr)
                {
                    array[index++] = num;
                }
            }
        }

        public static void BucketSortRun()
        {
            int[] array = { 19, 27, 46, 48, 50, 2, 4, 44, 47, 36, 38, 15, 26, 5, 3, 99, 888};
            Console.WriteLine("排序前数组：" + string.Join(", ", array));

            BucketSort(array);

            Console.WriteLine("排序后数组：" + string.Join(", ", array));
        }

运行结果

总结

桶排序是一种线性时间复杂度的排序算法，适用于待排序数据分布均匀的情况。它通过将数据分到有限数量的桶中，再对每个桶单独进行排序，最后将桶中的数据按顺序组合起来，得到排序结果。桶排序的时间复杂度为O(n+k)，其中n为待排序数据的数量，k为桶的数量。但当数据分布不均匀时，可能会导致某些桶的数据较多，需要进行更多的排序操作，使得效率下降。