基本思想

桶排序(bucket sort)，和计数排序（参见前一篇文章）有些类似，同样是线性排序算法，基本思想是将输入的待排序列n个整数数据元素，根据每个数据元素的取值范围[0,k]，划分称为m个区间，每个区间称为桶，每个桶存放该区间的数据元素，由于每个桶内的数据元素个数不确定，可以使用链表表示，同时使用插入排序，让每个桶的链表有序。这样按照次序将所有桶的元素连起来就得到完整的有序列表。

桶排序，和计数排序一样，对输入的数据元素有一定要求，需要根据数据元素特征容易划分桶，具体问题具体分析，以下均以常用的整数排序为例。

这里以整数排序为例子。例如有100个整数，每个整数取值范围[000-999]，备注：桶排序要求整数取值值是十进制位数相等。

计数排序，根据取值范围申请1000个元素的数组用于计数，当整数取值范围过大时，内存空间浪费严重；

桶排序可以将取值范围1000划分10个区间，例如百分位的十进制数字，划分10个区间，也就是10个桶，[000-099]-[100-199]...[900-999]，这样将待排的100个整数根据百分位数字分配到10个桶，每个桶指向链表的第一个结点，并且使用插入排序进行排序。

代码实现

1.区间划分，使用数组即可。

2.每个桶需要创建链表和进行链表插入排序。

 /*
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct node
{
  int data;
  struct node *next;
};
// 对每个链表（桶）进行插入排序 
void insert_node(struct node **bucket, int data)
{
  struct node *p = (struct node *)malloc(sizeof(struct node));
  p->data = data;
  p->next = NULL;
  
  // 桶为空 
  if(*bucket == NULL)
  {
    *bucket = p;
  }else
  {
    struct node *pre = NULL;
    struct node *cur = *bucket;
    
    while(cur != NULL && cur->data <= data)
    {
      pre = cur;
      cur = cur->next;
    }
    // 对插入到第一个结点前的情况处理
    if(pre == NULL)
    {
      *bucket = p;
       p->next = cur;
    }else
    {       
      pre->next = p;
      p->next = cur;
    }
  } 
}

// k表示数据位数，3为表示取值范围[000-999] 
void bucket_sort(int a[], int length, int k)
{
  // 申请桶空间
  struct node **b = (struct node **)calloc(10,sizeof(struct node *));
  int i,j,m;
  // 将待排数据记录分配到桶 
  for(i=0; i<length; i++)
  {
    // 获取对应10个桶的标识 0-9 
    m = a[i];
    for(j=k; j>1; j--)
      m = m/10;
    // 分配到桶链表中
    insert_node(&b[m],a[i]); 
  }
  
  // 方便返回结果，复制到原数组a中 
  // 复制到数组a中
  struct node *p;
  for(i=0,j=0; i<10 && j<length; i++)
  {
    if(b[i] != NULL)
    {
      p = b[i];
      // 遍历每个桶元素 
      while(p != NULL)
      {
        a[j] = p->data;
        j++;
        p = p->next;
      } 
    }
    
  }
  // 释放存储空间
  for(i=0; i<10; i++)
  {
    while(b[i] !=NULL)
    {
      p = b[i];
      b[i] = p->next;
      free(p);
    } 
  }
  free(b);
}


int main(void)
{
    int a[14] = {103,102,101,401,489,345,322,710,500,609,0,3,4,800};
    bucket_sort(a, 14, 3);
    int i;
    for(i=0; i<14; i++)
      printf("%d ", a[i]);
    return 0;
}

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