다양한 PHP 배열 정렬 알고리즘의 복잡성 분석

PHP 배열 정렬 알고리즘 복잡도: 버블 정렬: O(n^2) 빠른 정렬: O(n log n) (평균) 병합 정렬: O(n log n)

PHP 배열 정렬 알고리즘 복잡도 분석

PHP에는 배열의 요소를 정렬하는 데 사용할 수 있는 여러 정렬 알고리즘이 있습니다. 각 알고리즘의 효율성은 배열의 크기와 데이터의 분포에 따라 다릅니다.

버블 정렬

버블 정렬은 간단한 정렬 알고리즘이지만 효율성이 떨어집니다. 인접한 요소를 반복적으로 비교하고 더 큰 요소를 배열 끝으로 교환하는 방식으로 작동합니다.

function bubbleSort($arr) {
    for ($i = 0; $i < count($arr); $i++) {
        for ($j = 0; $j < count($arr) - $i - 1; $j++) {
            if ($arr[$j] > $arr[$j + 1]) {
                $temp = $arr[$j];
                $arr[$j] = $arr[$j + 1];
                $arr[$j + 1] = $temp;
            }
        }
    }
    return $arr;
}

시간 복잡도: O(n^2)

빠른 정렬

빠른 정렬은 분할 정복 알고리즘이며 일반적으로 가장 효율적인 정렬 알고리즘으로 간주됩니다. 재귀를 사용하여 배열을 더 작은 하위 배열로 나누고 각 하위 배열을 정렬합니다.

function quickSort($arr) {
    if (count($arr) <= 1) {
        return $arr;
    }
    $pivot = $arr[count($arr) - 1];
    $left = [];
    $right = [];
    for ($i = 0; $i < count($arr) - 1; $i++) {
        if ($arr[$i] < $pivot) {
            $left[] = $arr[$i];
        } else {
            $right[] = $arr[$i];
        }
    }
    return array_merge(quickSort($left), [$pivot], quickSort($right));
}

시간 복잡도: O(n log n)(평균)

Merge sort

Merge sort도 분할 정복 알고리즘입니다. 배열을 더 작은 하위 배열로 재귀적으로 나누고 하위 배열을 정렬한 다음 정렬된 하위 배열을 병합하는 방식으로 작동합니다.

function mergeSort($arr) {
    if (count($arr) <= 1) {
        return $arr;
    }
    $mid = count($arr) / 2;
    $left = mergeSort(array_slice($arr, 0, $mid));
    $right = mergeSort(array_slice($arr, $mid));
    return merge($left, $right);
}
function merge($left, $right) {
    $merged = [];
    $i = $j = 0;
    while ($i < count($left) && $j < count($right)) {
        if ($left[$i] <= $right[$j]) {
            $merged[] = $left[$i];
            $i++;
        } else {
            $merged[] = $right[$j];
            $j++;
        }
    }
    return array_merge($merged, array_slice($left, $i), array_slice($right, $j));
}

시간 복잡도: O(n log n)

실용 사례

10000개의 정수를 포함하는 배열이 있다고 가정합니다. 위의 알고리즘을 사용하여 이 배열을 정렬하고 PHP의 microtime() 함수를 사용하여 정렬하는 데 걸리는 시간을 측정할 수 있습니다.

$arr = range(1, 10000);
shuffle($arr); // 打乱数组以获得更现实的结果

$timeStart = microtime(true);
bubbleSort($arr);
$timeEnd = microtime(true);
echo "Bubble Sort: " . ($timeEnd - $timeStart) . " 秒\n";

$timeStart = microtime(true);
quickSort($arr);
$timeEnd = microtime(true);
echo "Quick Sort: " . ($timeEnd - $timeStart) . " 秒\n";

$timeStart = microtime(true);
mergeSort($arr);
$timeEnd = microtime(true);
echo "Merge Sort: " . ($timeEnd - $timeStart) . " 秒\n";

10,000개의 정수 배열에 대한 결과는 다음과 같습니다.

Bubble Sort: 1.0129920272827 秒
Quick Sort: 0.001443982124329 秒
Merge Sort: 0.001151084899902 秒

결과는 빠른 정렬과 병합 정렬이 버블 정렬보다 훨씬 더 효율적이라는 것을 보여줍니다.

위 내용은 다양한 PHP 배열 정렬 알고리즘의 복잡성 분석의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!