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实例讲解怎么用php实现希尔排序

PHPz
发布: 2023-04-04 21:16:02
原创
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一、什么是希尔排序

希尔排序,也叫缩小增量排序,是插入排序的一种高效率实现。由于插入排序在处理大规模数据时效率较低,希尔排序通过分割序列并分别进行插入排序,扩大插入排序的间隔,从而减少了移动元素的次数,提高了排序效率。

二、希尔排序的基本思想

希尔排序使用的排序思想可以理解为由间隔 h 的多个子序列,分别进行插入排序。每次使用一个较小的 h 来划分,每个子序列进行插入排序后,改变 h 的值重新划分序列,直到最后 h=1,完成排序。

三、php实现希尔排序

下面是希尔排序的php代码实现:

function shellSort($arr) {
    $length = count($arr);
    // 初始时gap最大,按照插入排序的方式进行排序
    for ($gap = floor($length / 2); $gap > 0; $gap = floor($gap / 2)) {
        for ($i = $gap; $i < $length; $i++) {
            $j = $i;
            while ($j - $gap >= 0 && $arr[$j] < $arr[$j - $gap]) {
                // 插入排序
                $tmp = $arr[$j];
                $arr[$j] = $arr[$j - $gap];
                $arr[$j - $gap] = $tmp;
                $j -= $gap;
            }
        }
    }
    return $arr;
}
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上面的代码中使用了两层循环,第一层循环使用 $gap 变量划分数组并排序,第二层循环比较并移动元素。两层循环的时间复杂度为 $O(n^2)$。

四、希尔排序的时间复杂度

在不同的序列下,希尔排序的时间复杂度也不同。希尔排序的最好情况下时间复杂度为 $O(n logn)$,最坏情况下为 $O(n^2)$,平均情况下时间复杂度为 $O(n log^2n)$。

五、希尔排序的优缺点

优点:

  • 希尔排序是一种高效率的排序算法,相比于选择排序和冒泡排序速度更快。
  • 希尔排序中交换的距离较短,减少了元素比较的次数和元素移动的次数。

缺点:

  • 希尔排序的时间复杂度很难精确分析。
  • 希尔排序的代码实现相对于其他排序算法较为复杂。

六、总结

希尔排序是插入排序的高效版本,通过引入间隔这一概念,减少了元素比较和移动的次数,从而提高了排序效率。希尔排序的时间复杂度受到序列的影响,比较难进行精确的分析。因此,在实际编码时需要根据数据的规模和特点选择合适的间隔序列,以达到最优的排序效果。

以上是实例讲解怎么用php实现希尔排序的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!

来源:php.cn
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