存储桶排序以对带有负数的数组进行排序

存储桶排序是一种线性时间排序算法，对于小范围的整数数组排序非常有效，但是对于带有负数的数组排序就需要一些特殊的处理方式。

存储桶排序原理

存储桶排序将数组中的每个元素放入对应的桶中，然后按照桶的顺序将所有桶中的元素取出来组成新数组。桶的数量可以根据数组的最大值来确定，如果数组的最大值为N，那么需要创建一个长度为N的桶数组。

存储桶排序处理负数

如果数组中有负数，那么使用上述的经典存储桶排序方法不能正常工作，所以我们需要将负数和正数分别处理。

我们可以先找出数组中的最小值和最大值，以最小值为负数范围的起点，最大值为正数范围的终点。桶的数量同样可以由最大值和最小值的差异来确定。

代码实现

下面是使用Python实现存储桶排序的代码片段，可根据需要进行修改和优化：

def bucket_sort(arr):
    max_value = max(arr)
    min_value = min(arr)
    pos_bucket = [0] * (max_value + 1)
    neg_bucket = [0] * (abs(min_value) + 1)

    for i in arr:
        if i >= 0:
            pos_bucket[i] += 1
        else:
            neg_bucket[abs(i)] += 1

    sorted_arr = []
    for i in range(len(neg_bucket) - 1, -1, -1):
        if neg_bucket[i] != 0:
            sorted_arr += [-i] * neg_bucket[i]

    for i in range(len(pos_bucket)):
        if pos_bucket[i] != 0:
            sorted_arr += [i] * pos_bucket[i]

    return sorted_arr

其中，pos_bucket和neg_bucket分别存储正数和负数。在遍历数组时，根据元素的正负性将元素放入对应的桶中。最后再按照负数的绝对值大小倒序遍历neg_bucket，将元素从大到小加入已排序数组中，然后再按照正序将pos_bucket中的元素加入已排序数组中。

总结

存储桶排序可以有效地对小范围整数数组进行排序，而且具有线性时间复杂度。对于带有负数的数组，可以通过将负数和正数分别存储在两个桶中来处理。实际应用中需要考虑各种情况，可根据具体情况进行优化。