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php实现快速排序的三种方法分享

发布:smiling 来源: PHP粉丝网  添加日期:2020-10-27 13:46:38 浏览: 评论:0 

这篇文章主要介绍了php实现快速排序的三种方法,三种方法各有优缺点,需要的朋友可以参考下。

写了三种php快速排示例,第一种效率低但最简单最容易理解,第二个是算法导论上提供的单向一次遍历找中值方法,第三种是双向遍历找中值经典快排算法。三组算法实现和比较如下:

方法一:该方法比较直观,但损失了大量的空间为代价,使用了效率较低的merge函数,在三种方法中效率最低。最坏情况下算法退化为(O(n*n)),代码如下:

  1. function quick_sort($array) { 
  2.  if(count($array) <= 1) return $array
  3.  $key = $array[0]; 
  4.  $rightArray = array(); 
  5.  $leftArray = array(); 
  6.  for($i = 1; $i < count($array); $i++) { 
  7.            if($array[$i] >= $key) { 
  8.   $rightArray[] = $array[$i]; 
  9.     } else { 
  10.   $leftArray[] = $array[$i]; 
  11.     } 
  12.  } 
  13.  $leftArray = quick_sort($leftArray); 
  14.  $rightArray = quick_sort($rightArray); 
  15.  return array_merge($leftArrayarray($key), $rightArray); 

方法二:该算法来自算法导论,叫作Nico Lomuto方法(感兴趣goole上有详细说明)使用最经典的单方向一次遍历找到中值。

但这种算法在最坏情况下(例如值相同的数组,需要n-1次划分,每一次划分需要O(n) 时间去掉一个元素)最坏情况下为O(n*n),代码如下:

  1. function quick_sort(&$array$start$end) { 
  2.     if ($start >= $endreturn
  3.     $mid = $start
  4.     for ($i = $start + 1; $i <= $end$i++) { 
  5.  if ($array[$i] < $array[$mid]) { 
  6.      $mid++; 
  7.      $tmp = $array[$i]; 
  8.      $array[$i] = $array[$mid]; 
  9.      $array[$mid] = $tmp
  10.  } 
  11.     } 
  12.     $tmp = $array[$start]; 
  13.     $array[$start] = $array[$mid]; 
  14.     $array[$mid] = $tmp
  15.     quick_sort($array$start$mid - 1); 
  16.     quick_sort($array$mid + 1, $end); 

方法三:该方法基本上是教科书式的常见写法,首先从左向右遍历小于中间元素的跳过,同时从右向左遍历遇到大的元素跳过,然后如果没有交叉着交换两边值,继续循环,直到找到中间点。注意该方法在处理相同元素的时候,仍旧交换,这样在最坏情况下也有O(nlogn)效率。但下面的函数中,如果将$array[$right] > $key 改成 $array[$right] >=$key 或将 $array[$left] < $key改成$array[$left] <= $key则最坏情况不但会堕落为O(n*n).而且除了每次比较的消耗外,还会产生n次交互的额外开销。该题还有另外两个考点,针对死记硬背的同学:

1:中间的两个while可否互换。当然不能互换,因为对于快盘需要一个额外的空间保存初始的左值,这样左右互换的时候,先用右边覆盖已经保存为中值的左值,否则会出现问题。见这句$array[$left] = $array[$right];

2:$array[$right] = $key; 该语句含义可否省略。该句不能省略,大家可以考虑一个极端情况比如两个值的排序(5,2),逐步看下就明白了,代码如下:

  1. function quick_sort_swap(&$array$start$end) { 
  2.  if($end <= $startreturn
  3.  $key = $array[$start]; 
  4.  $left = $start
  5.  $right = $end
  6.  while($left < $right) { 
  7.   while($left < $right && $array[$right] > $key
  8.    $right--; 
  9.   $array[$left] = $array[$right]; 
  10.   while($left < $right && $array[$left] < $key
  11.    $left++; 
  12.   $array[$right] = $array[$left]; 
  13.  } 
  14.  $array[$right] = $key
  15.  quick_sort_swap(&$array$start$right - 1); 
  16.  quick_sort_swap(&$array$right+1, $end); 

Tags: php快速排序

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