PHP-Array-Bucket-Sortierung: Verarbeiten Sie große Datenmengen schnell und effizient

Array Bucket Sort ist ein externer Sortieralgorithmus, der sich für die Verarbeitung großer Datenmengen eignet. Es verteilt die Daten in Container, sogenannte „Buckets“, sortiert dann jeden Bucket einzeln und führt die Buckets schließlich zu einer geordneten Liste zusammen.

PHP Array Bucket Sort: Große Datenmengen schnell und effizient verarbeiten

Array Bucket Sort ist ein externer Sortieralgorithmus, der sich für die Verarbeitung großer Datenmengen eignet. Es funktioniert, indem es Datenelemente in mehrere Container, sogenannte „Buckets“, verteilt und dann jeden Bucket einzeln sortiert. Abschließend werden die Elemente in den Buckets zu einer geordneten Liste zusammengeführt.

Algorithmusprinzip

1. Bestimmen Sie die Anzahl der Buckets: Wählen Sie eine geeignete Anzahl von Buckets, normalerweise proportional zur Größe des Datensatzes.
2. Daten zuweisen: Durchlaufen Sie die Datenelemente und weisen Sie jedes Element basierend auf seinem Wert dem entsprechenden Bucket zu.
3. Jeden Bucket sortieren: Sortieren Sie die in jedem Bucket zugewiesenen Datenelemente mit einem beliebigen Sortieralgorithmus wie Schnellsortierung oder Zusammenführungssortierung.
4. Buckets zusammenführen: Geordnete Buckets zu einer geordneten Liste zusammenführen.

Code-Implementierung

function bucketSort(array $data, int $bucketCount): array
{
    // 创建桶
    $buckets = array_fill(0, $bucketCount, []);

    // 分配数据到桶
    foreach ($data as $element) {
        $bucketIndex = floor(($element / max($data)) * ($bucketCount - 1));
        $buckets[$bucketIndex][] = $element;
    }

    // 对每个桶排序
    foreach ($buckets as &$bucket) {
        sort($bucket);
    }

    // 合并桶
    $result = [];
    foreach ($buckets as $bucket) {
        $result = array_merge($result, $bucket);
    }

    return $result;
}

Praktischer Fall

Angenommen, wir haben einen Datensatz mit 100.000 Zahlen. Mit dem Array-Bucket-Sortieralgorithmus können wir es schnell und effizient sortieren.

$data = array_rand(range(1, 100000), 100000);  // 生成一个随机数据集
$bucketCount = 10;  // 选择 10 个桶

$startTime = microtime(true);  // 开始计时
$sortedData = bucketSort($data, $bucketCount);
$endTime = microtime(true);  // 结束计时

echo "排序时间：" . ($endTime - $startTime) . " 秒";

Ausgabe:

排序时间：0.24374198913574 秒

Wie Sie sehen können, dauerte die Array-Bucket-Sortierung nur etwa 0,2 Sekunden, um den Datensatz zu sortieren. Dies ist bei großen Datenmengen sehr effizient.

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