php计数排序算法的实现代码(附四个实例代码)
发布:smiling 来源: PHP粉丝网 添加日期:2022-02-23 12:28:47 浏览: 评论:0
计数排序只适合使用在键的变化不大于元素总数的情况下,它通常用作另一种排序算法(基数排序)的子程序,这样可以有效地处理更大的键。
总之,计数排序是一种稳定的线性时间排序算法。计数排序使用一个额外的数组C ,其中第i个元素是待排序数组 A中值等于 i的元素的个数。然后根据数组C 来将A中的元素排到正确的位置。
通常计数排序算法的实现步骤思路是:
1.找出待排序的数组中最大和最小的元素;
2.统计数组中每个值为i的元素出现的次数,存入数组C的第i项;
3.对所有的计数累加(从C中的第一个元素开始,每一项和前一项相加);
4.反向填充目标数组:将每个元素i放在新数组的第C[i]项,每放一个元素就将C[i]减去1。
PHP计数排序算法的实现代码示例如下:
- <?php
- function counting_sort($my_array, $min, $max)
- {
- $count = array();
- for($i = $min; $i <= $max; $i++)
- {
- $count[$i] = 0;
- }
- foreach($my_array as $number)
- {
- $count[$number]++;
- }
- $z = 0;
- for($i = $min; $i <= $max; $i++) {
- while( $count[$i]-- > 0 ) {
- $my_array[$z++] = $i;
- }
- }
- return $my_array;
- }
- $test_array = array(3, 0, 2, 5, -1, 4, 1);
- echo "原始数组 :\n";
- echo implode(', ',$test_array );
- echo "\n排序后数组\n:";
- echo implode(', ',counting_sort($test_array, -1, 5)). PHP_EOL;
输出:
原始数组 : 3, 0, 2, 5, -1, 4, 1
排序后数组 :-1, 0, 1, 2, 3, 4, 5
下面补充一个例子
1、计数排序只适用于整数在小范围内排序
- <?php
- $arr = [95,94,91,98,99,90,99,93,91,92];
- function countSort($arr){
- $max = $arr[0];
- $min = $arr[0];
- for($i=0;$i<count($arr);$i++){
- if($arr[$i]>$max){
- $max = $arr[$i];
- }
- if($arr[$i] < $min){
- $min = $arr[$i];
- }
- }
- try{
- $frequency = new SplFixedArray($max-$min+1);
- for($i=0;$i<count($arr);$i++){
- if(emptyempty($frequency[$arr[$i]-$min]))
- $frequency[$arr[$i]-$min] = 0;
- $frequency[$arr[$i]-$min] += 1;
- }
- $sum = 0;
- for ($i=0; $i < count($frequency); $i++) {
- $sum += $frequency[$i];
- $frequency[$i] = $sum;
- }
- $splfixed = new SplFixedArray(count($arr));
- for($i=(count($arr)-1);$i>=0;$i--){
- $splfixed[$frequency[$arr[$i]-$min]-1] = $arr[$i];
- $frequency[$arr[$i]-$min] -= 1;
- }
- }catch(RuntimeException $re){
- echo "RuntimeException: ".$re->getMessage()."\n";
- }
- print_r($splfixed->toArray());
- }
- countSort($arr);
- ?>
输出
- Array
- (
- [0] => 90
- [1] => 91
- [2] => 91
- [3] => 92
- [4] => 93
- [5] => 94
- [6] => 95
- [7] => 98
- [8] => 99
- [9] => 99
- )
2、php计数排序
获取序列中的最小值min和最大值max O(n)
统计min - max之间所有值在序列中的出现次数 O(n)
顺序输出min - max的所有值,次数为0不输出,其余次数为多少就输出多少 O(k) k为数据范围
例如序列为: 2, 4, 6, 9, 4, 8
min = 2, max = 9, n为6,k为8
统计出现次数为
[2 => 1, 3 => 0, 4 => 2, 5 => 0, 6 => 1, 7 => 0, 8 => 1, 9 => 1]
输出结果为
2, 4, 4, 6, 8, 9
很明显,计数排序的复杂度为O(n) + O(k),也就是和数据量和数据范围有关.
若n和k相近,则可认为是O(n)
同时,因为要统计出现次数,如果数据范围过大而数据又很稀疏,造成的空间浪费比较大
- class CountSort
- {
- private $originalData = [];
- private $rangeMap = [];
- private $resultData = [];
- public function __construct($original = [])
- {
- $this->originalData = $original;
- }
- public function sort()
- {
- list($min, $max) = $this->calculateDataRange();
- $this->statisticNumberOfOccurrence($min, $max);
- $this->resultData = $this->generateResult();
- return $this->resultData;
- }
- protected function calculateDataRange()
- {
- $max = null;
- $min = null;
- foreach ($this->originalData as $value) {
- if (!is_null($max)) {
- if ($value > $max) {
- $max = $value;
- }
- } else {
- $max = $value;
- }
- if (!is_null($min)) {
- if ($value < $min) {
- $min = $value;
- }
- } else {
- $min = $value;
- }
- }
- return [$min, $max];
- }
- protected function statisticNumberOfOccurrence($min, $max)
- {
- for ($i = $min; $i <= $max; $i++) {
- $this->rangeMap[$i] = 0;
- }
- foreach ($this->originalData as $value) {
- $this->rangeMap[$value]++;
- }
- }
- protected function generateResult()
- {
- $result = [];
- foreach ($this->rangeMap as $key => $value) {
- if ($value != 0) {
- for ($i = 0; $i < $value; $i++) {
- array_push($result, $key);
- }
- }
- }
- return $result;
- }
- }
- $testData = [2, 3, 4, 3, 10, 30, 20, 15, 10, 12, 33];
- $countSort = new CountSort($testData);
- echo '<pre>';
- var_dump($countSort->sort());
输出
- <pre>array(11) {
- [0]=>
- int(2)
- [1]=>
- int(3)
- [2]=>
- int(3)
- [3]=>
- int(4)
- [4]=>
- int(10)
- [5]=>
- int(10)
- [6]=>
- int(12)
- [7]=>
- int(15)
- [8]=>
- int(20)
- [9]=>
- int(30)
- [10]=>
- int(33)
- }
Tags: php计数排序算法
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