PHP四種基礎(chǔ)算法詳解

需求:分別用 冒泡排序法,快速排序法统锤,選擇排序法配猫,插入排序法將下面數(shù)組中 的值按照從小到的順序進(jìn)行排序幅恋。

$arr = [11,3,56,62,21,66,32,78,36,76,39,88,34];

1、冒泡排序法

介紹:

冒泡排序(Bubble Sort泵肄,臺(tái)灣譯為:泡沫排序或氣泡排序)是一種簡(jiǎn)單的排序算法捆交。它重復(fù)地走訪過要排序的數(shù)列淑翼,依次比較兩個(gè)元素,如果他們的順序錯(cuò)誤就把他們交換過來品追。走訪數(shù)列的工作是重復(fù)地進(jìn)行直到?jīng)]有再需要交換玄括,也就是說該數(shù)列已經(jīng)排序完成。這個(gè)算法的名字由來是因?yàn)樵叫〉脑貢?huì)經(jīng)由交換慢慢“浮”到數(shù)列的頂端肉瓦。

步驟:

(1)比較相鄰的元素遭京。如果第一個(gè)比第二個(gè)大,就交換他們兩個(gè)泞莉。
(2)對(duì)每一對(duì)相鄰元素作同樣的工作哪雕,從開始第一對(duì)到結(jié)尾的最后一對(duì)。在這一點(diǎn)鲫趁,最后的元素應(yīng)該會(huì)是最大的數(shù)斯嚎。
(3)針對(duì)所有的元素重復(fù)以上的步驟,除了最后一個(gè)挨厚。
(4)持續(xù)每次對(duì)越來越少的元素重復(fù)上面的步驟堡僻,直到?jīng)]有任何一對(duì)數(shù)字需要比較。

具體代碼:
function bubbleSort ($arr){
    //該層循環(huán)控制 需要冒泡的輪數(shù)
    for($i = 1,$len = count($arr);$i < $len;$i++){
    //該層循環(huán)用來控制每輪 冒出一個(gè)數(shù) 需要比較的次數(shù)
        for($j = 0;$j < $len-$i;$j++){
            if($arr[$j] > $arr[$j+1]){
                $temp = $arr[$j];
                $arr[$j+1] = $arr[$j];
                $arr[$j] = $temp;
            }
        }
    }
    return $arr;
}

2幽崩、選擇排序法

介紹:

選擇排序(Selection sort)是一種簡(jiǎn)單直觀的排序算法苦始。它的工作原理如下。首先在未排序序列中找到最小元素慌申,存放到排序序列的起始位置陌选,然后,再從剩余未排序元素中繼續(xù)尋找最小元素蹄溉,然后放到排序序列末尾咨油。以此類推,直到所有元素均排序完畢柒爵。

具體代碼:
//實(shí)現(xiàn)思路 雙重循環(huán)完成役电,外層控制輪數(shù),當(dāng)前的最小值棉胀。內(nèi)層 控制的比較次數(shù)
function selectSort($arr){
    for($i = 0,$len = count($arr);$i < $len-1;$i++){
        //先假設(shè)最小的值的位置
        $q = $i;
        //$j 當(dāng)前都需要和哪些元素比較($i 后邊的)法瑟。
        for($j = $i+1;$j < $len;$j++){
            //$arr[$q] 是當(dāng)前已知的最小值
            if($arr[$q] > $arr[$j]){
                //比較,發(fā)現(xiàn)更小的,記錄下最小值的位置唁奢;并且在下次比較時(shí)霎挟,應(yīng)該采用已知的最小值進(jìn)行比較。
                $q = $j;
            }
        }
        //已經(jīng)確定了當(dāng)前的最小值的位置麻掸,保存到了$p中酥夭。
        //如果發(fā)現(xiàn) 最小值的位置與當(dāng)前假設(shè)的位置$i不同,則位置互換即可
        if($q != $i){
            $temp = $arr[$q];
            $arr[$q] = $arr[$i];
            $arr[$i] = $temp;
        }
    }
    return $arr;
}

3、插入排序法

介紹:

插入排序(Insertion Sort)的算法描述是一種簡(jiǎn)單直觀的排序算法熬北。它的工作原理是通過構(gòu)建有序序列疙描,對(duì)于未排序數(shù)據(jù),在已排序序列中從后向前掃描讶隐,找到相應(yīng)位置并插入起胰。插入排序在實(shí)現(xiàn)上,通常采用in-place排序(即只需用到O(1)的額外空間的排序)整份,因而在從后向前掃描過程中待错,需要反復(fù)把已排序元素逐步向后挪位籽孙,為最新元素提供插入空間烈评。

步驟:

(1)從第一個(gè)元素開始,該元素可以認(rèn)為已經(jīng)被排序
(2)取出下一個(gè)元素犯建,在已經(jīng)排序的元素序列中從后向前掃描
(3)如果該元素(已排序)大于新元素讲冠,將該元素移到下一位置
(4)重復(fù)步驟3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置
(5)將新元素插入到該位置中
(6)重復(fù)步驟2

具體代碼:
function insertSort($arr){
    for($i = 1,$len = count($arr);$i < $len;$i++){
        //獲得當(dāng)前需要比較的元素值适瓦。
        $tmp = $arr[$i];
        //內(nèi)層循環(huán)控制竿开,比較并插入
        for($j = $i-1;$j >= 0;$j--){
            //$tmp;//需要插入的元素; $arr[$j];//需要比較的元素
            if($arr[$j] > $tmp){
                //發(fā)現(xiàn)插入的元素要小,交換位置
                $arr[$j+1] = $arr[$j];
                //將前面的數(shù)設(shè)置為當(dāng)前需要交換的數(shù)
                $arr[$j] = $tmp;
            }
        }
    }
    return $arr;
}

4玻熙、快速排序法

介紹:

快速排序是由東尼·霍爾所發(fā)展的一種排序算法否彩。在平均狀況下,排序 n 個(gè)項(xiàng)目要Ο(n log n)次比較嗦随。在最壞狀況下則需要Ο(n2)次比較列荔,但這種狀況并不常見。事實(shí)上枚尼,快速排序通常明顯比其他Ο(n log n) 算法更快贴浙,因?yàn)樗膬?nèi)部循環(huán)(inner loop)可以在大部分的架構(gòu)上很有效率地被實(shí)現(xiàn)出來,且在大部分真實(shí)世界的數(shù)據(jù)署恍,可以決定設(shè)計(jì)的選擇崎溃,減少所需時(shí)間的二次方項(xiàng)之可能性。

步驟:

從數(shù)列中挑出一個(gè)元素盯质,稱為 “基準(zhǔn)”(pivot)袁串,
重新排序數(shù)列,所有元素比基準(zhǔn)值小的擺放在基準(zhǔn)前面呼巷,所有元素比基準(zhǔn)值大的擺在基準(zhǔn)的后面(相同的數(shù)可以到任一邊)囱修。在這個(gè)分區(qū)退出之后,該基準(zhǔn)就處于數(shù)列的中間位置朵逝。這個(gè)稱為分區(qū)(partition)操作蔚袍。
遞歸地(recursive)把小于基準(zhǔn)值元素的子數(shù)列和大于基準(zhǔn)值元素的子數(shù)列排序。

具體代碼:
function quickSort($arr){
    //判斷參數(shù)是否是一個(gè)數(shù)組
    if(!is_array($arr)) return false;
    //遞歸出口:數(shù)組長(zhǎng)度為1,直接返回?cái)?shù)組
    $len=count($arr);
    if($len <= 1) return $arr;
    //數(shù)組元素有多個(gè),則定義兩個(gè)空數(shù)組
    $left = $right = [];
    //使用for循環(huán)進(jìn)行遍歷啤咽,把第一個(gè)元素當(dāng)做比較的對(duì)象
    for($i = 1;$i < $len;$i++){
        //判斷當(dāng)前元素的大小
        if($arr[$i] > $arr[0]){
            $right[] = $arr[$i];
        }else{
            $left[] = $arr[$i];
        }
    }
    //遞歸調(diào)用
    $left = quickSort($left);
    $right = quickSort($right);
    //將所有的結(jié)果合并
    return array_mercy($left,[$arr[0]],$right);
}
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