PHP四種排序演算法實作及效率分析_php技巧-php教程-PHP中文網

PHP四種排序演算法實作及效率分析_php技巧

jacklove

發布： 2023-04-01 19:50:02

原創

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這篇文章主要介紹了PHP四種排序演算法實現及效率分析,結合具體實例形式分析了php冒泡排序,插入排序,選擇排序和快速排序的具體定義、用法及算法複雜度分析,具有一定參考借鑒價值,需要的朋友可以參考下

本文實例講述了PHP四種排序演算法實現及效率分析。分享給大家供大家參考，如下：

PHP的四個基本排序演算法為：冒泡排序、插入排序、選擇排序、快速排序。

下面是我整理出來的演算法程式碼：

1. 冒泡排序：

想法：對陣列進行多輪冒泡，每一輪對數組中的元素兩兩比較，調整位置，冒出一個最大的數字。

//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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為了提高冒泡排序演算法的效率，主要需要改進的地方有：

（1 ）減少冒泡的輪數：當一輪冒泡排序中沒有發生位置交換時表示數組已排好序了，應立即退出循環。

（2）減少每一輪比較的次數：對陣列中已經排好序的部分元素不再對它們進行比較。

2. 插入排序：

想法：假設數組前面的元素是排好序的，遍歷數組後面的元素，在已排好序的元素隊列中找到合適的位置，插入其中。

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. 選擇排序：

##想法：進行多次選擇，每次選出最大元素放入指定位置。

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. 快速排序：##想法：遞歸演算法。先選擇數組的第一個元素作為標準，然後把小於或等於它和大於它的數分別放入兩個數組中，對這兩個數組也進行相同的處理，最後合併這兩個數組和第一個元素。

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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各個排序演算法的時間複雜度與空間複雜度：

##排序演算法最好時間分析最差時間分析平均時間複雜度O(n)2O(n)2#O(n2#O(1)O(nlog#O(n#O( nlogn)O(log2n)~O(n)

		##穩定度	空間複雜度		冒泡排序
O(n	)	O(n²)	穩定#O(1)		插入排序
O(n	)	O(n²)	#穩定O(1)		選擇排序
)	#O( n²)	O(n²)	#O(1)
	_{#快速排序}	2ⁿ⁾	2₎	2	_不穩定