數組的排序演算法有哪些?
陣列排序演算法用於按特定順序排列元素。常見的演算法類型包括:冒泡排序:透過比較相鄰元素交換位置。選擇排序:找出最小元素交換到目前位置。插入排序:逐一插入元素到正確位置。快速排序:分治法,選擇樞紐元素劃分數組。合併排序:分治法,遞歸排序和合併子數組。
陣列排序演算法介紹及實戰
在電腦科學中,陣列排序演算法是用來對一組元素依照特定順序進行排列的一種演算法。排序演算法根據其原理和效率分為多種不同的類型。以下將介紹一些常見的陣列排序演算法,並透過實戰案例展示其使用方法。
冒泡排序
冒泡排序是一種簡單且易於理解的排序演算法,其基本原理是依次比較相鄰元素的大小,如果前一個元素大於後一個元素,則交換它們的位置。該過程反覆進行,直到所有元素按順序排列。
def bubble_sort(arr): for i in range(len(arr) - 1): for j in range(len(arr) - i - 1): if arr[j] > arr[j + 1]: arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]
選擇排序
選擇排序也是簡單的排序演算法,其原理是找出未排序部分的最小元素,將其與當前位置元素交換。然後重複該過程,直到所有元素按順序排列。
def selection_sort(arr): for i in range(len(arr)): min_idx = i for j in range(i + 1, len(arr)): if arr[j] < arr[min_idx]: min_idx = j arr[i], arr[min_idx] = arr[min_idx], arr[i]
插入排序
插入排序是一種基於插入操作的排序演算法,其基本原理是將元素逐一插入到已排序部分的正確位置,直到所有元素依序排列。
def insertion_sort(arr): for i in range(1, len(arr)): key = arr[i] j = i - 1 while j >= 0 and key < arr[j]: arr[j + 1] = arr[j] j -= 1 arr[j + 1] = key
快速排序
快速排序是一種分治排序演算法,其原理是透過選擇一個樞紐元素將數組劃分為兩個子數組,然後遞歸地將兩個子數組排序,直到所有元素按順序排列。
def quick_sort(arr): if len(arr) <= 1: return arr pivot = arr[len(arr) // 2] left = [x for x in arr if x < pivot] middle = [x for x in arr if x == pivot] right = [x for x in arr if x > pivot] return quick_sort(left) + middle + quick_sort(right)
合併排序
合併排序是一種穩定、高效的分治排序演算法,其原理是透過遞歸地將陣列劃分為較小的子數組,然後將子數組排序並合併,直到所有元素按順序排列。
def merge_sort(arr): if len(arr) <= 1: return arr mid = len(arr) // 2 left_half = merge_sort(arr[:mid]) right_half = merge_sort(arr[mid:]) return merge(left_half, right_half) def merge(left, right): merged = [] left_idx, right_idx = 0, 0 while left_idx < len(left) and right_idx < len(right): if left[left_idx] <= right[right_idx]: merged.append(left[left_idx]) left_idx += 1 else: merged.append(right[right_idx]) right_idx += 1 merged.extend(left[left_idx:]) merged.extend(right[right_idx:]) return merged
實戰案例
假設我們有一個無序的清單arr = [5, 2, 8, 3, 1, 9]
,我們可以使用快速排序演算法對其進行排序,程式碼如下:
arr = [5, 2, 8, 3, 1, 9] sorted_arr = quick_sort(arr) print(sorted_arr) # 输出:[1, 2, 3, 5, 8, 9]
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使用foreach循環移除PHP數組中重複元素的方法如下:遍歷數組,若元素已存在且當前位置不是第一個出現的位置,則刪除它。舉例而言,若資料庫查詢結果有重複記錄,可使用此方法移除,得到不含重複記錄的結果。

PHP中深度複製數組的方法包括:使用json_decode和json_encode進行JSON編碼和解碼。使用array_map和clone進行深度複製鍵和值的副本。使用serialize和unserialize進行序列化和反序列化。

PHP數組鍵值翻轉方法效能比較顯示:array_flip()函數在大型數組(超過100萬個元素)下比for迴圈效能更優,耗時更短。手動翻轉鍵值的for迴圈方法耗時相對較長。

多維數組排序可分為單列排序和嵌套排序。單列排序可使用array_multisort()函數依列排序;巢狀排序需要遞歸函數遍歷陣列並排序。實戰案例包括按產品名稱排序和按銷售量和價格複合排序。

PHP的array_group_by函數可依鍵或閉包函數將陣列中的元素分組,傳回關聯數組,其中鍵為組名,值是屬於該組的元素數組。

在PHP中執行陣列深度複製的最佳實踐是:使用json_decode(json_encode($arr))將陣列轉換為JSON字串,然後再轉換回陣列。使用unserialize(serialize($arr))將陣列序列化為字串,然後將其反序列化為新陣列。使用RecursiveIteratorIterator迭代器對多維數組進行遞歸遍歷。

PHP的array_group()函數可用來按指定鍵對陣列進行分組,以尋找重複元素。函數透過以下步驟運作:使用key_callback指定分組鍵。可選地使用value_callback確定分組值。對分組元素進行計數並識別重複項。因此,array_group()函數對於尋找和處理重複元素非常有用。

PHP數組合併去重演算法提供了平行的解決方案,將原始陣列分成小塊並行處理,主進程合併區塊的結果去重。演算法步驟:分割原始數組為均等分配的小塊。並行處理每個區塊去重。合併區塊結果並再次去重。
