耐心排序(patience sort)是一種排序演算法,靈感來自紙牌遊戲patience,並以此命名。該演算法的一個變體可以有效地計算給定數組中最長遞增子序列的長度。
這個演算法的名稱來自於一個簡化版的patience紙牌遊戲。這個遊戲以一副洗牌開始。按照下面的規則,這些卡片被一個接一個地疊在桌上。
最初,沒有"堆"。發出的第一張牌形成一張由單張牌組成的新牌。
隨後的每一張牌被放置在現有"堆"的最左邊,其頂牌的值大於或等於新牌的值,或位於所有現有"堆"的右邊,從而形成新"堆"。
當沒有剩餘的牌要發時,遊戲就結束了。
本文將此紙牌遊戲轉化為兩階段排序演算法,如下所示。給定一個由n個元素組成的數組,這些元素來自一個完全有序的域,將這個數組看作是紙牌的集合,並模擬patience排序遊戲。當遊戲結束時,透過重複取出最小可見卡,恢復排序後的序列;換句話說,執行p堆的p-way合併,每個p堆都是內部排序的。
PHP實作耐心排序演算法的程式碼實例如下:
<?php class PilesHeap extends SplMinHeap { public function compare($pile1, $pile2) { return parent::compare($pile1->top(), $pile2->top()); } } function patience_sort($n) { $piles = array(); //排序成堆 foreach ($n as $x) { //二进位检索 $low = 0; $high = count($piles)-1; while ($low <= $high) { $mid = (int)(($low + $high) / 2); if ($piles[$mid]->top() >= $x) $high = $mid - 1; else $low = $mid + 1; } $i = $low; if ($i == count($piles)) $piles[] = new SplStack(); $piles[$i]->push($x); } // 优先队列允许我们有效地合并堆 $heap = new PilesHeap(); foreach ($piles as $pile) $heap->insert($pile); for ($c = 0; $c < count($n); $c++) { $smallPile = $heap->extract(); $n[$c] = $smallPile->pop(); if (!$smallPile->isEmpty()) $heap->insert($smallPile); } assert($heap->isEmpty()); } $a = array(100, 54, 7, 2, 5, 4, 1); patience_sort($a); print_r($a);
#輸出:
Array ( [0] => 100 [1] => 54 [2] => 7 [3] => 2 [4] => 5 [5] => 4 [6] => 1 )
這篇文章是關於耐心排序(patience sort)演算法的介紹,簡單易懂,希望對需要的朋友有幫助!
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