核心思想为分区间排序后合并。适用于数据均匀分布在一个范围内，或浮点数排序或范围明确的数据。如果需要处理整数或其他数据范围，可以通过调整BUCKET_RANGE的计算方式实现，例如对[0,100)的整数排序：
int index = arr[i] / 10; // 每10个单位一个桶#include <stdlib.h>
#include <assert.h>// 桶结构体（动态数组实现）
typedef struct {float* data; // 桶内数据int count; // 当前元素数量int capacity; // 桶容量
} Bucket;// 创建桶并初始化
Bucket create_bucket(int init_capacity) {Bucket b;b.data = (float*)malloc(init_capacity * sizeof(float));assert(b.data != NULL);b.count = 0;b.capacity = init_capacity;return b;
}// 向桶中插入元素（自动扩容）
void bucket_insert(Bucket* b, float value) {if (b->count >= b->capacity) {b->capacity *= 2;b->data = (float*)realloc(b->data, b->capacity * sizeof(float));assert(b->data != NULL);}b->data[b->count++] = value;
}// 释放桶内存
void free_bucket(Bucket* b) {free(b->data);b->count = b->capacity = 0;
}// 插入排序（用于桶内排序）
void insertion_sort(float arr[], int n) {for (int i = 1; i < n; i++) {float key = arr[i];int j = i - 1;while (j >= 0 && arr[j] > key) {arr[j + 1] = arr[j];j--;}arr[j + 1] = key;}
}// 桶排序主函数
void bucket_sort(float arr[], int n) {const int BUCKET_NUM = 10; // 桶数量const float BUCKET_RANGE = 0.1f; // 每个桶的范围跨度（示例为[0,1)区间）// 1. 初始化桶数组Bucket* buckets = (Bucket*)malloc(BUCKET_NUM * sizeof(Bucket));assert(buckets != NULL);for (int i = 0; i < BUCKET_NUM; i++) {buckets[i] = create_bucket(4); // 初始容量为4}// 2. 将元素分配到桶中for (int i = 0; i < n; i++) {// 计算桶索引（适用于[0,1)区间的浮点数）int index = (int)(arr[i] / BUCKET_RANGE); bucket_insert(&buckets[index], arr[i]);}// 3. 对每个桶进行排序并合并int arr_index = 0;for (int i = 0; i < BUCKET_NUM; i++) {if (buckets[i].count > 0) {// 使用插入排序对桶内元素排序insertion_sort(buckets[i].data, buckets[i].count);// 将排序后的桶元素复制回原数组for (int j = 0; j < buckets[i].count; j++) {arr[arr_index++] = buckets[i].data[j];}}free_bucket(&buckets[i]); // 释放桶内存}free(buckets); // 释放桶数组
}#include <stdio.h>
// 打印浮点数组（保留两位小数）
void print_float_array(float arr[], int n) {for (int i = 0; i < n; i++) {printf("%.2f ", arr[i]);}printf("\n");
}int main() {// 测试数据（0~1之间的浮点数）float arr[] = {0.78, 0.17, 0.39, 0.26, 0.72, 0.94, 0.21, 0.12, 0.23, 0.68};int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);printf("排序前: ");print_float_array(arr, n);bucket_sort(arr, n);printf("排序后: ");print_float_array(arr, n);return 0;
}优化建议
1.动态扩容机制，减少内存碎片化
2.小桶使用插入排序，对局部数据高效
3.根据数据分布预估桶大小，内存预分配
