PHP_php スキルにおける 4 つのソートアルゴリズムの実装と効率分析-PHPチュートリアル-php.cn

PHP_php スキルにおける 4 つのソートアルゴリズムの実装と効率分析

jacklove

リリース： 2023-04-01 19:50:02

オリジナル

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この記事では、PHP の 4 つのソートアルゴリズムの実装と効率の分析を主に紹介し、具体的な例に基づいて、PHP のバブルソート、挿入ソート、選択ソート、およびクイックソートの具体的な定義、使用法、およびアルゴリズムの複雑さの分析を示します。この記事では、PHP での 4 つの並べ替えアルゴリズムの実装と効率分析について説明します。参考までに皆さんと共有してください。詳細は次のとおりです。

PHP の 4 つの基本的な並べ替えアルゴリズムは、バブルソート、挿入ソート、選択ソート、クイックソートです。

以下は私がコンパイルしたアルゴリズムコードです:

1. バブルソート:

アイデア: 配列に対して複数ラウンドのバブルを実行します。 1 回のラウンドで、配列内の要素がペアごとに比較され、位置が調整され、最大の数値が現れます。

//简单版：
function bubbleSort($arr)
{
   $n = count($arr);
   for($i=1;$i<$n;$i++) { //冒泡的轮数(最多$n-1轮)
     for($j=0;$j<$n-1;$j++) { //每一轮冒泡(两两比较，大者后移)
       if($arr[$j] > $arr[$j+1]) { //前者大于后者，交换位置
          $tmp = $arr[$j];
          $arr[$j] = $arr[$j+1];
          $arr[$j+1] = $tmp;
       }
     }
   }
   return $arr;
}

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//改进版：
function bubbleSort($arr)
{
   $n = count($arr);
   for($i=1;$i<$n;$i++) { //冒泡的轮数(最多$n-1轮)
     $flag = 0;  //是否发生位置交换的标志
     for($j=0;$j<$n-$i;$j++) { //每一轮冒泡(两两比较，大者后移)
       if($arr[$j] > $arr[$j+1]) { //前者大于后者，交换位置
          $tmp = $arr[$j];
          $arr[$j] = $arr[$j+1];
          $arr[$j+1] = $tmp;
          $flag = 1;
       }
     }
     if($flag == 0) {  //没有发生位置交换，排序已完成
       break;
     }
   }
   return $arr;
}

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バブルソートアルゴリズムの効率を向上させるために、改善が必要な主な領域は次のとおりです。

(1) バブルソートのラウンド数を減らす: バブルソートのラウンドで位置の交換が発生しない場合、それは配列がソートされたことを意味し、ループを直ちに終了する必要があります。

(2) 各ラウンドの比較の数を減らします。並べ替えられた配列内の一部の要素を比較しなくなりました。

2. 挿入ソート:

アイデア: 配列の前の要素がソートされていると仮定し、配列の後ろの要素を検索します。ソートされた要素のキュー適切な場所を見つけて挿入します。

function insertSort($arr)
{
   $n = count($arr);
   for($i=1;$i<$n;$i++) { //从第二个元素开始插入
     for($j=$i-1;$j>=0;$j--) { //与前面的数比较，找到插入的位置
       if($arr[$j] > $arr[$j+1]) { //比前面的数小，交换位置
          $tmp = $arr[$j];
          $arr[$j] = $arr[$j+1];
          $arr[$j+1] = $tmp;
       } else { //大于或等于前面的数，表示已找到插入的位置
          break;
       }
     }
   }
   return $arr;
}

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3. 選択の並べ替え:

アイデア: 複数の選択を行い、毎回最大の要素を選択します。指定された場所。

function selectSort($arr)
{
   $n = count($arr);
   for($i=$n-1;$i>0;$i--) { //选择排序的轮数($n-1轮)
     $pos = $i; //假设最大元素的位置
     for($j=0;$j<$i;$j++) { //每一轮：从未选择过的元素中选择最大的数
       if($arr[$j] > $arr[$pos]) { //所在位置元素比目前最大元素大，标志其位置
          $pos = $j;
       }
     }
     if($pos != $i) { //将最大元素放入指定的位置
       $tmp = $arr[$pos];
       $arr[$pos] = $arr[$i];
       $arr[$i] = $tmp;
     }
   }
   return $arr;
}

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4. クイックソート:

アイデア: 再帰的アルゴリズム。まず配列の最初の要素を基準として選択し、それ以下の数値とそれより大きい数値をそれぞれ 2 つの配列に入れ、2 つの配列に対して同様の処理を実行し、最後に 2 つの配列を最初の要素とマージします。。

function quickSort($arr)
{
   $n = count($arr);
   if($n <= 1) { //若数组只有一个元素，直接返回
     return $arr;
   }
   $largeArr = array(); //存放大数
  $smallArr = array(); //存放小数
   $cur = $arr[0];  //分类基数
   for($i=1;$i<$n;$i++) { //遍历数组元素，对每个元素进行归类
     if($arr[$i] > $cur) {
       $largeArr[] = $arr[$i];
     } else {
       $smallArr[] = $arr[$i];
     }
   }
   //分别对大数组和小数组进行相同的处理
   $smallArr = quickSort($smallArr);
   $largeArr = quickSort($largeArr);
   //合并小数组、分类基数和大数组
   return array_merge($smallArr,array($cur),$largeArr);
}

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各並べ替えアルゴリズムの時間計算量と空間計算量:

ソートアルゴリズムバブルソート22挿入ソート #O(n)O(n2##O(n##O(1)##O(nlogn)2)#O( nlogn)O(log

ベストタイム分析	ワーストタイム分析	平均時間計算量	安定度	空間複雑度
O(n)	O(n	)O(n	)安定	O(1)
O(n)	2	#O(n²)	安定O(1)		並べ替えを選択
)	O( n²)	2⁾#安定	#迅速ソート	2	#O(n
2	_不安定	2^n)~O(n)	注: クイックソートは、配列の順序が乱れている場合に最も効率的ですが、配列が順序付けされている場合は最も効率的ではありません。		PS: 並べ替えに関する別のデモンストレーションツールを参考にお勧めします: