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PHP四种排序算法实现及效率分析【冒泡排序,插入排序,选择排序和快速排序】

发布:smiling 来源: PHP粉丝网  添加日期:2021-09-15 10:28:51 浏览: 评论:0 

本文实例讲述了PHP四种排序算法实现及效率分析,分享给大家供大家参考,具体如下:

PHP的四种基本排序算法为:冒泡排序、插入排序、选择排序和快速排序。

下面是我整理出来的算法代码:

1. 冒泡排序:

思路:对数组进行多轮冒泡,每一轮对数组中的元素两两比较,调整位置,冒出一个最大的数来。

  1. //简单版: 
  2. function bubbleSort($arr
  3.    $n = count($arr); 
  4.    for($i=1;$i<$n;$i++) { //冒泡的轮数(最多$n-1轮) 
  5.      for($j=0;$j<$n-1;$j++) { //每一轮冒泡(两两比较,大者后移) 
  6.        if($arr[$j] > $arr[$j+1]) { //前者大于后者,交换位置 
  7.           $tmp = $arr[$j]; 
  8.           $arr[$j] = $arr[$j+1]; 
  9.           $arr[$j+1] = $tmp
  10.        } 
  11.      } 
  12.    } 
  13.    return $arr
  14.  
  15. //改进版: 
  16. function bubbleSort($arr
  17.    $n = count($arr); 
  18.    for($i=1;$i<$n;$i++) { //冒泡的轮数(最多$n-1轮) 
  19.      $flag = 0;  //是否发生位置交换的标志 
  20.      for($j=0;$j<$n-$i;$j++) { //每一轮冒泡(两两比较,大者后移) 
  21.        if($arr[$j] > $arr[$j+1]) { //前者大于后者,交换位置 
  22.           $tmp = $arr[$j]; 
  23.           $arr[$j] = $arr[$j+1]; 
  24.           $arr[$j+1] = $tmp
  25.           $flag = 1; 
  26.        } 
  27.      } 
  28.      if($flag == 0) {  //没有发生位置交换,排序已完成 
  29.        break
  30.      } 
  31.    } 
  32.    return $arr

为了提高冒泡排序算法的效率,主要需要改进的地方有:

(1)减少冒泡的轮数:当一轮冒泡排序中没有发生位置交换时表示数组已排好序了,应立即退出循环。

(2)减少每一轮比较的次数:对数组中已经排好序的部分元素不再对它们进行比较。

2. 插入排序:

思路:假设数组前面的元素是排好序的,遍历数组后面的元素,在已排好序的元素队列中找到合适的位置,插入其中。

  1. function insertSort($arr
  2.    $n = count($arr); 
  3.    for($i=1;$i<$n;$i++) { //从第二个元素开始插入 
  4.      for($j=$i-1;$j>=0;$j--) { //与前面的数比较,找到插入的位置 
  5.        if($arr[$j] > $arr[$j+1]) { //比前面的数小,交换位置 
  6.           $tmp = $arr[$j]; 
  7.           $arr[$j] = $arr[$j+1]; 
  8.           $arr[$j+1] = $tmp
  9.        } else { //大于或等于前面的数,表示已找到插入的位置 
  10.           break
  11.        } 
  12.      } 
  13.    } 
  14.    return $arr

3. 选择排序:

思路:进行多次选择,每次选出最大元素放入指定位置。

  1. function selectSort($arr
  2.    $n = count($arr); 
  3.    for($i=$n-1;$i>0;$i--) { //选择排序的轮数($n-1轮) 
  4.      $pos = $i//假设最大元素的位置 
  5.      for($j=0;$j<$i;$j++) { //每一轮:从未选择过的元素中选择最大的数 
  6.        if($arr[$j] > $arr[$pos]) { //所在位置元素比目前最大元素大,标志其位置 
  7.           $pos = $j
  8.        } 
  9.      } 
  10.      if($pos != $i) { //将最大元素放入指定的位置 
  11.        $tmp = $arr[$pos]; 
  12.        $arr[$pos] = $arr[$i]; 
  13.        $arr[$i] = $tmp
  14.      } 
  15.    } 
  16.    return $arr

4. 快速排序:

思路:递归算法。先选择数组的第一个元素作为标准,然后把小于或等于它和大于它的数分别放入两个数组中,对这两个数组也进行相同的处理,最后合并这两个数组和第一个元素。

  1. function quickSort($arr
  2.    $n = count($arr); 
  3.    if($n <= 1) { //若数组只有一个元素,直接返回 
  4.      return $arr
  5.    } 
  6.    $largeArr = array(); //存放大数 
  7.   $smallArr = array(); //存放小数 
  8.    $cur = $arr[0];  //分类基数 
  9.    for($i=1;$i<$n;$i++) { //遍历数组元素,对每个元素进行归类 
  10.      if($arr[$i] > $cur) { 
  11.        $largeArr[] = $arr[$i]; 
  12.      } else { 
  13.        $smallArr[] = $arr[$i]; 
  14.      } 
  15.    } 
  16.    //分别对大数组和小数组进行相同的处理 
  17.    $smallArr = quickSort($smallArr); 
  18.    $largeArr = quickSort($largeArr); 
  19.    //合并小数组、分类基数和大数组 
  20.    return array_merge($smallArr,array($cur),$largeArr); 

各个排序算法的时间复杂度和空间复杂度:

排序算法 最好时间分析 最差时间分析 平均时间复杂度 稳定度 空间复杂度

冒泡排序 O(n) O(n2) O(n2) 稳定 O(1)

插入排序 O(n) O(n2) O(n2) 稳定 O(1)

选择排序 O(n2) O(n2) O(n2) 稳定 O(1)

快速排序 O(nlog2n) O(n2) O(nlog2n) 不稳定 O(log2n)~O(n)

注:快速排序在数组乱序是效率是最好的,在数组有序时效率是最差的。

Tags: PHP冒泡排序 PHP插入排序

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