PHP四种基础算法详解

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-05-28 12:54 160阅读 0赞

> 许多人都说 算法是程序的核心，一个程序的好于差,关键是这个程序算法的优劣。作为一个初级phper，虽然很少接触到算法方面的东西 。但是对于冒泡排序，插入排序，选择排序，快速排序四种基本算法，我想还是要掌握的。

需求：分别用 冒泡排序法，快速排序法，选择排序法，插入排序法将下面数组中 的值按照从小到的顺序进行排序。

1.  $arr=array(17,89,5,99,77,4,33,71,30,74,39,28,38);

### 1.冒泡排序 ###

介绍：

冒泡排序（Bubble Sort，台湾译为：泡沫排序或气泡排序）是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，依次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

步骤：

1.  比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
2.  对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。
3.  针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
4.  持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

具体代码：

1 $arr=array(1,43,54,62,21,66,32,78,36,76,39); 2 function bubbleSort ($arr) 3 { 4 $len = count($arr); 5 //该层循环控制 需要冒泡的轮数
     6 for ($i=1; $i<$len; $i++) { 7 //该层循环用来控制每轮 冒出一个数 需要比较的次数
     8 for ($k=0; $k<$len-$i; $k++) { 9 if($arr[$k] > $arr[$k+1]) { 10 $tmp = $arr[$k+1]; // 声明一个临时变量
    11 $arr[$k+1] = $arr[$k]; 12 $arr[$k] = $tmp; 13 } 14 } 15 } 16 return $arr; 17 }

排序效果：

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### 2.选择排序 ###

介绍：

选择排序(Selection sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理如下。首先在未排序序列中找到最小元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小元素，然后放到排序序列末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。

具体代码：

1 //实现思路 双重循环完成，外层控制轮数，当前的最小值。内层 控制的比较次数
     2 function select_sort($arr) { 3 //$i 当前最小值的位置， 需要参与比较的元素
     4 for($i=0, $len=count($arr); $i<$len-1; $i++) { 5 //先假设最小的值的位置
     6 $p = $i; 7 //$j 当前都需要和哪些元素比较，$i 后边的。
     8 for($j=$i+1; $j<$len; $j++) { 9 //$arr[$p] 是 当前已知的最小值
    10 if($arr[$p] > $arr[$j]) { 11 //比较，发现更小的,记录下最小值的位置；并且在下次比较时，应该采用已知的最小值进行比较。
    12 $p = $j; 13 } 14 } 15 //已经确定了当前的最小值的位置，保存到$p中。 16 //如果发现 最小值的位置与当前假设的位置$i不同，则位置互换即可
    17 if($p != $i) { 18 $tmp = $arr[$p]; 19 $arr[$p] = $arr[$i]; 20 $arr[$i] = $tmp; 21 } 22 } 23 //返回最终结果
    24 return $arr; 25 }

排序效果：

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### 3.插入排序 ###

介绍：

插入排序（Insertion Sort）的算法描述是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。插入排序在实现上，通常采用in-place排序（即只需用到O(1)的额外空间的排序），因而在从后向前扫描过程中，需要反复把已排序元素逐步向后挪位，为最新元素提供插入空间。

步骤：

1.  从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序
2.  取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描
3.  如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置
4.  重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置
5.  将新元素插入到该位置中
6.  重复步骤2

具体代码：

1 function insert_sort($arr) 2 { 3 $len=count($arr); 4 for($i=1; $i<$len; $i++) { 5 //获得当前需要比较的元素值。
     6 $tmp = $arr[$i]; 7 //内层循环控制 比较 并 插入
     8 for($j=$i-1; $j>=0; $j--) { 9 //$arr[$i];//需要插入的元素; $arr[$j];//需要比较的元素
    10 if($tmp < $arr[$j]) { 11 //发现插入的元素要小，交换位置 12 //将后边的元素与前面的元素互换
    13 $arr[$j+1] = $arr[$j]; 14 //将前面的数设置为 当前需要交换的数
    15 $arr[$j] = $tmp; 16 } else { 17 //如果碰到不需要移动的元素 18 //由于是已经排序好是数组，则前面的就不需要再次比较了。
    19 break; 20 } 21 } 22 } 23 //将这个元素 插入到已经排序好的序列内。 24 //返回
    25 return $arr; 26 }

排序效果：

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### 4.快速排序 ###

介绍：

快速排序是由东尼·霍尔所发展的一种排序算法。在平均状况下，排序 n 个项目要Ο(n log n)次比较。在最坏状况下则需要Ο(n2)次比较，但这种状况并不常见。事实上，快速排序通常明显比其他Ο(n log n) 算法更快，因为它的内部循环（inner loop）可以在大部分的架构上很有效率地被实现出来，且在大部分真实世界的数据，可以决定设计的选择，减少所需时间的二次方项之可能性。

步骤：

1.  从数列中挑出一个元素，称为 “基准”（pivot），
2.  重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作。
3.  递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

具体代码：

1 function quick_sort($arr) 2 { 3 //判断参数是否是一个数组
     4 if(!is_array($arr)) return false; 5 //递归出口:数组长度为1，直接返回数组
     6 $length = count($arr); 7 if($length<=1) return $arr; 8 //数组元素有多个,则定义两个空数组
     9 $left = $right = array(); 10 //使用for循环进行遍历，把第一个元素当做比较的对象
    11 for($i=1; $i<$length; $i++) 12 { 13 //判断当前元素的大小
    14 if($arr[$i]<$arr[0]){ 15 $left[]=$arr[$i]; 16 }else{ 17 $right[]=$arr[$i]; 18 } 19 } 20 //递归调用
    21 $left=quick_sort($left); 22 $right=quick_sort($right); 23 //将所有的结果合并
    24 return array_merge($left,array($arr[0]),$right); 25 }

排序效果：

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