和小猿一起学算法--排序算法—桶排序

C/C++
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2022-07-15

从今天开始,小猿会不定期的推出有关算法的文章。一方面来巩固自己的学习,另一方面也想和广大的读者一起交流,共同学习算法~

首先,小猿准备从基础的排序算法开始。

生活中,细心的你会发现到处都是被排序过的东西。考试的名次需要按分数排序,站队按身高的高矮排序,电脑上的文档按最后修改过的时间排序····总之,排序是到处可见,无处不在的。下面就举个例子说明一下排序算法中的桶排序。

考试成绩出来了,老师要对参加考试的5名学生的考试成绩进行从高到低排序。分数分别为9分,5分,3分,2分,7分。小明为老师写了一个C小程序,输出了排序后的成绩。不多说,上代码:

和小猿一起学算法--排序算法—桶排序

代码

#include <stdio.h>
int main()
{
    int score[11]; //定义存分数的数组 
    int i,j,k;
    for(i=0;i<=10;i++)
    score[i]=0; //数组初始化为0 
    for(i=1;i<=5;i++) //循环读入5个分数
    {
        scanf("%d",&k); //每个分数赋值给k
        score[k]++; //进行计数
    }
    for(i=0;i<=10;i++)
        for(j=1;j<=score[i];j++)
            printf("%d ",i);
    return 0;
}

分析一下代码:

这里借助了一维数组score[11]来存放五位同学的分数,先都初始化为0.score[0]代表目前没有人分数为0分,同理score[1],score[2],……都没有人得了零分。

下面依次输入五个人的分数,比如第一个人9分,那么score[k]++; 就表示对应的score[9]的值增加了1,score[9]从0变为1,表示9分出现了一次。(如果.score[9]=2表示9分有两个)同理,第二个是5分,score[5]变为1,以此类推···最后,score[9] .score[5] .score[3] .score[2] .score[7] .score[4]都是1.也就是每个分数出现了一次。接下来,我们只需要打印出出现过的分数就可以了,分数出现几次就打印几次。

score[0]=0,表示0分没有出现过,不打印

···

score[2]=1,2分出现过1次,打印1次

···

score[9] =1,9分出现过1次,打印1次

最后打印结果如图:

和小猿一起学算法--排序算法—桶排序

怎么样,是不是既简单又好玩呢,快去自己也写写吧~

然而这只是入门级别的桶排序,下面上升一点难度,介绍一下真正的桶排序。

桶排序的步骤:

1.设置一个定量的数组当作空桶子。

2.寻访序列,并且把项目一个一个放到对应的桶子去。

3.对每个不是空的桶子进行排序。

4.从不是空的桶子里把项目再放回原来的序列中。

算法代码:

和小猿一起学算法--排序算法—桶排序

桶排序代价分析

桶排序利用函数的映射关系,对于N个待排数据,M个桶,平均每个桶[N/M]个数据的桶排序平均时间复杂度为:

O(N)+O(M*(N/M)*log(N/M))=O(N+N*(logN-logM))=O(N+N*logN-N*logM)

当N=M时,即极限情况下每个桶只有一个数据时。桶排序的最好效率能够达到O(N)。

总结: 桶排序的平均时间复杂度为的O(N+C),其中C=N*(logN-logM)。如果相对于同样的N,桶数量M越大,其效率越高,最好的时间复杂度达O(N)。 当然桶排序的空间复杂度为O(N+M),如果输入数据非常庞大,而桶的数量也非常多,则空间代价无疑是昂贵的。此外,桶排序是稳定的。

以上就是小猿向大家介绍的第一个排序算法-桶排序。对于排序算法还有很多,比如快速排序,冒泡排序,堆排序,希尔排序,归并排序等等。剩下的排序算法,接下来小猿会挑重点的几个来介绍给大家,和大家一起学习。

学习算法,需要不断地思考和大量的练习。日积月累,你就会熟练的掌握和运用算法,还等什么,一起跟着小猿来开启算法的学习之旅吧~

ps:小猿学习算法时间也不长,有写的不好的地方还请大佬们多多指出,还请大家多多关注小猿,支持小猿,谢谢大佬们~ 嘻嘻٩(๑❛ᴗ❛๑)۶

比心٩(๑>◡<๑)۶

和小猿一起学算法--排序算法—桶排序

笔芯~