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基于数组的桶排序算法
  • ISSN号:1000-1239
  • 期刊名称:《计算机研究与发展》
  • 时间:0
  • 分类:TP301.6[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]清华大学计算机科学与技术系,北京100084
  • 相关基金:国家“九七三”重点基础研究发展规划基金项目(2004CB318108);国家自然科学基金项目(60223004,60321002,60303005,60503064);教育部科学技术研究重点项目(104236)
中文摘要:

经典桶排序算法以链表形式实现“桶”,处理均匀数据效率很高,是0(N)算法.但对极不均匀数据则退化成低效的O(N^2)插入排序.讨论了记录携带附加数据的计数排序算法,将“桶”实现为顺序数组,避免链表的动态内存分配直接提高算法效率,并允许快排等O(N logN)算法处理桶内数据.对均匀数据仍然保持O(N)时间复杂度,对极端不均匀数据则只退化为O(N logN)的原算法.对一般非均匀数据,证明数组桶排序算法总体性能高于经典算法.均匀数据实验表明,桶排序算法明显优于Linux下标准qsort系统调用,且数组桶排序算法效率更高.而在非均匀的正态数据实验中数组桶算法性能下降明显小于经典桶排序,总体效率仍然优于qsort的直接应用.

英文摘要:

Classical bucket sort algorithm implements buckets as dynamic lists. It sorts uniform data efficiently within O (N) time but degrades to the inefficient O (N^2) insertion sort when handling extremely-nonuniform data. By analyzing counting sort with extra data, a method is presented to implement the buckets as sequential arrays. The efficiency is improved directly by avoiding the complex operations of dynamic memory allocation. Furthermore, O (N log N) algorithms like quicksort may be employed to manage each bucket. The composed algorithm still sorts uniform data within O(N) time but simply degrades to the original O(N log N) algorithm in the worst case. In general case, it is proved that the composed bucket sort algorithm always achieves better performance. Experiments on uniform data show the superiorities of the bucket sort algorithms, and that the array-based bucket sort algorithm beats the classical algorithm. In experiments with Gaussian data, the non-uniformity influences the array-based algorithm much less than the classical algorithm where both outperform the quicksort.

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期刊信息
  • 《计算机研究与发展》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院计算技术研究所
  • 主编:徐志伟
  • 地址:北京市科学院南路6号中科院计算所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:crad@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620696 62600350
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1239
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1777/TP
  • 邮发代号:2-654
  • 获奖情况:
  • 2001-2007百种中国杰出学术期刊,2008中国精品科...,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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