本文實例講述了PHP四種排序算法實現及效率分析。分享給大家供大家參考,具體如下:
PHP的四種基本排序算法為:冒泡排序、插入排序、選擇排序和快速排序。
下面是我整理出來的算法代碼:
1. 冒泡排序:
思路:對數組進行多輪冒泡,每一輪對數組中的元素兩兩比較,調整位置,冒出一個最大的數來。
//簡單版: function bubbleSort($arr) { $n = count($arr); for($i=1;$i$n;$i++) { //冒泡的輪數(最多$n-1輪) for($j=0;$j$n-1;$j++) { //每一輪冒泡(兩兩比較,大者后移) if($arr[$j] > $arr[$j+1]) { //前者大于后者,交換位置 $tmp = $arr[$j]; $arr[$j] = $arr[$j+1]; $arr[$j+1] = $tmp; } } } return $arr; }
//改進版: function bubbleSort($arr) { $n = count($arr); for($i=1;$i$n;$i++) { //冒泡的輪數(最多$n-1輪) $flag = 0; //是否發生位置交換的標志 for($j=0;$j$n-$i;$j++) { //每一輪冒泡(兩兩比較,大者后移) if($arr[$j] > $arr[$j+1]) { //前者大于后者,交換位置 $tmp = $arr[$j]; $arr[$j] = $arr[$j+1]; $arr[$j+1] = $tmp; $flag = 1; } } if($flag == 0) { //沒有發生位置交換,排序已完成 break; } } return $arr; }
為了提高冒泡排序算法的效率,主要需要改進的地方有:
(1)減少冒泡的輪數:當一輪冒泡排序中沒有發生位置交換時表示數組已排好序了,應立即退出循環。
(2)減少每一輪比較的次數:對數組中已經排好序的部分元素不再對它們進行比較。
2. 插入排序:
思路:假設數組前面的元素是排好序的,遍歷數組后面的元素,在已排好序的元素隊列中找到合適的位置,插入其中。
function insertSort($arr) { $n = count($arr); for($i=1;$i$n;$i++) { //從第二個元素開始插入 for($j=$i-1;$j>=0;$j--) { //與前面的數比較,找到插入的位置 if($arr[$j] > $arr[$j+1]) { //比前面的數小,交換位置 $tmp = $arr[$j]; $arr[$j] = $arr[$j+1]; $arr[$j+1] = $tmp; } else { //大于或等于前面的數,表示已找到插入的位置 break; } } } return $arr; }
3. 選擇排序:
思路:進行多次選擇,每次選出最大元素放入指定位置。
function selectSort($arr) { $n = count($arr); for($i=$n-1;$i>0;$i--) { //選擇排序的輪數($n-1輪) $pos = $i; //假設最大元素的位置 for($j=0;$j$i;$j++) { //每一輪:從未選擇過的元素中選擇最大的數 if($arr[$j] > $arr[$pos]) { //所在位置元素比目前最大元素大,標志其位置 $pos = $j; } } if($pos != $i) { //將最大元素放入指定的位置 $tmp = $arr[$pos]; $arr[$pos] = $arr[$i]; $arr[$i] = $tmp; } } return $arr; }
4. 快速排序:
思路:遞歸算法。先選擇數組的第一個元素作為標準,然后把小于或等于它和大于它的數分別放入兩個數組中,對這兩個數組也進行相同的處理,最后合并這兩個數組和第一個元素。
function quickSort($arr) { $n = count($arr); if($n = 1) { //若數組只有一個元素,直接返回 return $arr; } $largeArr = array(); //存放大數 $smallArr = array(); //存放小數 $cur = $arr[0]; //分類基數 for($i=1;$i$n;$i++) { //遍歷數組元素,對每個元素進行歸類 if($arr[$i] > $cur) { $largeArr[] = $arr[$i]; } else { $smallArr[] = $arr[$i]; } } //分別對大數組和小數組進行相同的處理 $smallArr = quickSort($smallArr); $largeArr = quickSort($largeArr); //合并小數組、分類基數和大數組 return array_merge($smallArr,array($cur),$largeArr); }
各個排序算法的時間復雜度和空間復雜度:
排序算法 | 最好時間分析 | 最差時間分析 | 平均時間復雜度 | 穩定度 | 空間復雜度 |
冒泡排序 | O(n) | O(n2) | O(n2) | 穩定 | O(1) |
插入排序 | O(n) | O(n2) | O(n2) | 穩定 | O(1) |
選擇排序 | O(n2) | O(n2) | O(n2) | 穩定 | O(1) |
快速排序 | O(nlog2n) | O(n2) | O(nlog2n) | 不穩定 | O(log2n)~O(n) |
注:快速排序在數組亂序是效率是最好的,在數組有序時效率是最差的。
PS:這里再為大家推薦一款關于排序的演示工具供大家參考:
在線動畫演示插入/選擇/冒泡/歸并/希爾/快速排序算法過程工具:
http://tools.jb51.net/aideddesign/paixu_ys
更多關于PHP相關內容感興趣的讀者可查看本站專題:《php排序算法總結》、《PHP數據結構與算法教程》、《php程序設計算法總結》、《php字符串(string)用法總結》、《PHP數組(Array)操作技巧大全》、《PHP常用遍歷算法與技巧總結》及《PHP數學運算技巧總結》
希望本文所述對大家PHP程序設計有所幫助。