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】

php  /  管理员 发布于 7年前   141

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。

//简单版：function bubbleSort($arr){   $n = count($arr);   for($i=1;$i<$n;$i++) { //冒泡的轮数(最多$n-1轮)     for($j=0;$j<$n-1;$j++) { //每一轮冒泡(两两比较，大者后移)       if($arr[$j] > $arr[$j+1]) { //前者大于后者，交换位置          $tmp = $arr[$j];          $arr[$j] = $arr[$j+1];          $arr[$j+1] = $tmp;       }     }   }   return $arr;}

//改进版：function bubbleSort($arr){   $n = count($arr);   for($i=1;$i<$n;$i++) { //冒泡的轮数(最多$n-1轮)     $flag = 0;  //是否发生位置交换的标志     for($j=0;$j<$n-$i;$j++) { //每一轮冒泡(两两比较，大者后移)       if($arr[$j] > $arr[$j+1]) { //前者大于后者，交换位置          $tmp = $arr[$j];          $arr[$j] = $arr[$j+1];          $arr[$j+1] = $tmp;          $flag = 1;       }     }     if($flag == 0) {  //没有发生位置交换，排序已完成       break;     }   }   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。

function insertSort($arr){   $n = count($arr);   for($i=1;$i<$n;$i++) { //从第二个元素开始插入     for($j=$i-1;$j>=0;$j--) { //与前面的数比较，找到插入的位置       if($arr[$j] > $arr[$j+1]) { //比前面的数小，交换位置          $tmp = $arr[$j];          $arr[$j] = $arr[$j+1];          $arr[$j+1] = $tmp;       } else { //大于或等于前面的数，表示已找到插入的位置          break;       }     }   }   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。

function selectSort($arr){   $n = count($arr);   for($i=$n-1;$i>0;$i--) { //选择排序的轮数($n-1轮)     $pos = $i; //假设最大元素的位置     for($j=0;$j<$i;$j++) { //每一轮：从未选择过的元素中选择最大的数       if($arr[$j] > $arr[$pos]) { //所在位置元素比目前最大元素大，标志其位置          $pos = $j;       }     }     if($pos != $i) { //将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：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。

function quickSort($arr){   $n = count($arr);   if($n <= 1) { //若数组只有一个元素，直接返回     return $arr;   }   $largeArr = array(); //存放大数  $smallArr = array(); //存放小数   $cur = $arr[0];  //分类基数   for($i=1;$i<$n;$i++) { //遍历数组元素，对每个元素进行归类     if($arr[$i] > $cur) {       $largeArr[] = $arr[$i];     } else {       $smallArr[] = $arr[$i];     }   }   //分别对大数组和小数组进行相同的处理   $smallArr = quickSort($smallArr);   $largeArr = quickSort($largeArr);   //合并小数组、分类基数和大数组   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。

PS：这里再为大家推荐一款关于排序的演示工具供大家参考：

在线动画演示插入/选择/冒泡/归并/希尔/快速排序算法过程工具：
http://tools..net.cn/aideddesign/paixu_ys

更多关于PHP相关内容感兴趣的读者可查看本站专题：《php排序算法总结》、《PHP数据结构与算法教程》、《php程序设计算法总结》、《php字符串(string)用法总结》、《PHP数组(Array)操作技巧大全》、《PHP常用遍历算法与技巧总结》及《PHP数学运算技巧总结》

希望本文所述对大家PHP程序设计有所帮助。

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