php 常见算法总结
发布时间:2021-04-21 18:33:44
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<h1 class="postTitle"><a id="cb_post_title_url" class="postTitle2 vertical-middle" href="https://www.cnblogs.com/mzhaox/p/11218297.html"><span>PHP四种基础算法详解</span></a></h1><div class="clear"></div><div class="postBody"><div id="cnblogs_post_body" class="blogpost-body blogpost-body-html"><div class="cnblogs_code"><pre>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。</pre></div><p>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,归并排序将下面数组中 的值按照从小到大的顺序进行排序。</p><p><span class="pln">$arr<span class="pun">=<span class="pln">array<span class="pun">(<span class="lit">11<span class="pun">,<span class="lit">3<span class="pun">,<span class="lit">56<span class="pun">,<span class="lit">62<span class="pun">,<span class="lit">21<span class="pun">,<span class="lit">66<span class="pun">,<span class="lit">32<span class="pun">,<span class="lit">78<span class="pun">,<span class="lit">36<span class="pun">,<span class="lit">76<span class="pun">,<span class="lit">39<span class="pun">,<span class="lit">88<span class="pun">,<span class="lit">34<span class="pun">);</span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></p><h3>1.冒泡排序</h3><p>介绍:</p><p>冒泡排序(Bubble Sort)是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列,依次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。</p><p>步骤:</p><ol><li>比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。</li><li>对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点,最后的元素应该会是最大的数。</li><li>针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。</li><li>持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。</li></ol><p>代码:</p><div class="cnblogs_code"><div class="cnblogs_code_toolbar"><span class="cnblogs_code_copy"><a title="复制代码"><img src="https://common.cnblogs.com/images/copycode.gif" alt="复制代码"></a></span></div><pre><?php<br>$arr = [1, 43, 54, 62, 21, 66, 32, 78, 36, 76, 39, 2];<br>//冒泡排序<br>function bubbleSort($arr) {<br> $len = count($arr);<br> //该层循环控制 需要冒泡的轮数<br> for ($i = 1; $i < $len; $i++) {<br> //该层循环用来控制每轮 冒出一个数 需要比较的次数<br> for ($k = 0; $k < $len - $i; $k++) {<br> if ($arr[$k] > $arr[$k + 1]) { //从小到大 < || 从大到小 ><br> $tmp = $arr[$k + 1]; // 声明一个临时变量<br> $arr[$k + 1] = $arr[$k];<br> $arr[$k] = $tmp;<br> }<br> }<br> }<br> return $arr;<br>}<br><br>$arr = bubbleSort($arr);<br>print_r($arr);</pre><div class="cnblogs_code_toolbar"><span class="cnblogs_code_copy"><a title="复制代码"><img src="https://common.cnblogs.com/images/copycode.gif" alt="复制代码"></a></span></div></div><p>排序效果:</p><p><img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/599210/201706/599210-20170619085503132-2067568088.gif" alt="冒泡排序" width="433" height="135" class="medium-zoom-image"></p><p> </p><h3>2.选择排序</h3><p>介绍:</p><p>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。</p><p>代码:</p><div class="cnblogs_code"><div class="cnblogs_code_toolbar"><span class="cnblogs_code_copy"><a title="复制代码"><img src="https://common.cnblogs.com/images/copycode.gif" alt="复制代码"></a></span></div><pre><?<span>php
</span><span>$arr</span> = [1, 43, 54, 62, 21, 66, 32, 78, 36, 76, 39, 2<span>];
</span><span>//</span><span>选择排序
//实现思路 双重循环完成,外层控制轮数,当前的最小值。内层控制比较次数</span>
<span>function</span> selectSort(<span>$arr</span><span>) {
</span><span>$len</span> = <span>count</span>(<span>$arr</span><span>);
</span><span>//</span><span>$i 当前最小值的位置, 需要参与比较的元素</span>
<span>for</span> (<span>$i</span> = 0; <span>$i</span> < <span>$len</span> - 1; <span>$i</span>++<span>) {
</span><span>//</span><span>先假设最小的值的位置</span>
<span>$p</span> = <span>$i</span><span>;
</span><span>//</span><span>$j 当前都需要和哪些元素比较,$i 后边的。</span>
<span>for</span> (<span>$j</span> = <span>$i</span> + 1; <span>$j</span> < <span>$len</span>; <span>$j</span>++<span>) {
</span><span>//</span><span>$arr[$p] 是 当前已知的最小值
//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。</span>
<span>$p</span> = (<span>$arr</span>[<span>$p</span>] <= <span>$arr</span>[<span>$j</span>]) ? <span>$p</span> : <span>$j</span><span>;
}
</span><span>//</span><span>已经确定了当前的最小值的位置,保存到$p中。
//如果发现 最小值的位置与当前假设的位置$i不同,则位置互换即可</span>
<span>if</span> (<span>$p</span> != <span>$i</span><span>) {
</span><span>$tmp</span> = <span>$arr</span>[<span>$p</span><span>];
</span><span>$arr</span>[<span>$p</span>] = <span>$arr</span>[<span>$i</span><span>];
</span><span>$arr</span>[<span>$i</span>] = <span>$tmp</span><span>;
}
}
</span><span>//</span><span>返回最终结果</span>
<span>return</span> <span>$arr</span><span>;
}
</span><span>$arr</span> = selectSort(<span>$arr</span><span>);
</span><span>print_r</span>(<span>$arr</span>);</pre><div class="cnblogs_code_toolbar"><span class="cnblogs_code_copy"><a title="复制代码"><img src="https://common.cnblogs.com/images/copycode.gif" alt="复制代码"></a></span></div></div><p><img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/1094457/201703/1094457-20170313214825557-329405797.gif" alt="选择排序" width="488" height="279"></p><p> </p><h3>3.插入排序</h3><p>介绍:</p><p>插入排序(Insertion Sort)的算法描述是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。插入排序在实现上,通常采用in-place排序(即只需用到O(1)的额外空间的排序),因而在从后向前扫描过程中,需要反复把已排序元素逐步向后挪位,为最新元素提供插入空间。</p><p>步骤:</p><ol><li>从第一个元素开始,该元素可以认为已经被排序</li><li>取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描</li><li>如果该元素(已排序)大于新元素,将该元素移到下一位置</li><li>重复步骤3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置</li><li>将新元素插入到该位置中</li><li>重复步骤2</li></ol><p>代码:</p><div class="cnblogs_code"><div class="cnblogs_code_toolbar"><span class="cnblogs_code_copy"><a title="复制代码"><img src="https://common.cnblogs.com/images/copycode.gif" alt="复制代码"></a></span></div><pre><?php<br>$arr = [1, 43, 54, 62, 21, 66, 32, 78, 36, 76, 39,2];<br>//插入排序<br>function insert_sort($arr)<br>{<br> $len=count($arr);<br> for($i=1; $i<$len; $i++) {<br> //获得当前需要比较的元素值<br> $tmp = $arr[$i];<br> //内层循环控制 比较 并 插入<br> for($j=$i-1; $j>=0; $j--) {<br> //$arr[$i];需要插入的元素<br> //$arr[$j];需要比较的元素<br> if($tmp < $arr[$j]) //从小到大 < || 从大到小 ><br> {<br> //发现插入的元素要小,交换位置<br> //将后边的元素与前面的元素互换<br> $arr[$j+1] = $arr[$j];<br><br> //将前面的数设置为 当前需要交换的数<br> $arr[$j] = $tmp;<br> } else {<br> //如果碰到不需要移动的元素<br> //由于是已经排序好是数组,则前面的就不需要再次比较了。<br> break;<br> }<br> }<br> }<br> //将这个元素 插入到已经排序好的序列内。<br> //返回<br> return $arr;<br>}<br><br>$arr = insert_sort($arr);<br>print_r($arr);</pre><div class="cnblogs_code_toolbar"><span class="cnblogs_code_copy"><a title="复制代码"><img src="https://common.cnblogs.com/images/copycode.gif" alt="复制代码"></a></span></div></div><p>排序效果:</p><p><img src="http://img3.imgtn.bdimg.com/it/u=651541584,2358355131&fm=26&gp=0.jpg" alt="插入排序" width="600" height="374"></p><p> </p><h3>4.快速排序</h3><p>介绍:</p><p>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。</p><p>步骤:</p><ol><li>从数列中挑出一个元素,称为 “基准”(pivot),</li><li>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。</li><li>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。</li></ol><p>代码:</p><div class="cnblogs_code"><div class="cnblogs_code_toolbar"><span class="cnblogs_code_copy"><a title="复制代码"><img src="https://common.cnblogs.com/images/copycode.gif" alt="复制代码"></a></span></div><pre><?php<br>$arr = [1, 43, 54, 62, 21, 66, 32, 78, 36, 76, 39,2];<br>//快速排序<br>function quick_sort($arr)<br>{<br> //判断参数是否是一个数组<br> if(!is_array($arr)) return false;<br><br> //递归出口:数组长度为1,直接返回数组<br> $length = count($arr);<br><br> if($length<=1) return $arr;<br><br> //数组元素有多个,则定义两个空数组<br> $left = $right = array();<br><br> //使用for循环进行遍历,把第一个元素当做比较的对象<br> for($i=1; $i<$length; $i++)<br> {<br> //判断当前元素的大小<br> if($arr[$i] < $arr[0]){ //从小到大 < || 从大到小 ><br> $left[]=$arr[$i];<br> }else{<br> $right[]=$arr[$i];<br> }<br> }<br><br> //递归调用<br> $left=quick_sort($left);<br> $right=quick_sort($right);<br><br> //将所有的结果合并<br> return array_merge($left,array($arr[0]),$right);<br>}<br><br>$arr = quick_sort($arr);<br>print_r($arr);</pre><div class="cnblogs_code_toolbar"><span class="cnblogs_code_copy"><a title="复制代码"><img src="https://common.cnblogs.com/images/copycode.gif" alt="复制代码"></a></span></div></div><p>排序效果:</p><p><img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/1070689/201705/1070689-20170519001857025-173745062.gif" alt="快速排序" width="452" height="346" class="medium-zoom-image"></p><h3>4.归并排序</h3><p>利用递归,先拆分、后合并、再排序。</p><p><strong>步骤:</strong></p><ul><li>均分数列为两个子数列</li><li>递归重复上一步骤,直到子数列只有一个元素</li><li>父数列合并两个子数列并排序,递归返回数列</li></ul><p>代码:</p><div class="cnblogs_code"><div class="cnblogs_code_toolbar"><span class="cnblogs_code_copy"><a title="复制代码"><img src="https://common.cnblogs.com/images/copycode.gif" alt="复制代码"></a></span></div><pre><?php<br>$arr = [1, 43, 54, 62, 21, 66, 32, 78, 36, 76, 39,2];<br><br>// 归并排序主程序<br>function mergeSort($arr) {<br> $len = count($arr);<br><br> // 递归结束条件, 到达这步的时候, 数组就只剩下一个元素了, 也就是分离了数组<br> if ($len <= 1) {<br> return $arr;<br> }<br><br> $mid = intval($len / 2); // 取数组中间<br> $left = array_slice($arr, 0, $mid); // 拆分数组0-mid这部分给左边left<br> $right= array_slice($arr, $mid); // 拆分数组mid-末尾这部分给右边right<br> $left = mergeSort($left); // 左边拆分完后开始递归合并往上走<br> $right= mergeSort($right); // 右边拆分完毕开始递归往上走<br> $arr = merge($left, $right); // 合并两个数组,继续递归<br><br> return $arr;<br>}<br><br>// merge函数将指定的两个有序数组(arrA, arr)合并并且排序<br>function merge($arrA, $arrB) {<br> $arrC = array();<br> while (count($arrA) && count($arrB)) {<br> // 这里不断的判断哪个值小, 就将小的值给到arrC, 但是到最后肯定要剩下几个值,<br> // 不是剩下arrA里面的就是剩下arrB里面的而且这几个有序的值, 肯定比arrC里面所有的值都大所以使用<br> //从小到大 < || 从大到小 ><br> $arrC[] = $arrA[0] < $arrB[0] ? array_shift($arrA) : array_shift($arrB);<br> }<br><br> return array_merge($arrC, $arrA, $arrB);<br>}<br><br>$arr = mergeSort($arr);<br>print_r($arr);</pre><div class="cnblogs_code_toolbar"><span class="cnblogs_code_copy"><a title="复制代码"><img src="https://common.cnblogs.com/images/copycode.gif" alt="复制代码"></a></span></div></div><p>排序效果:</p><p> </p><p><img src="https://shockerli.net/media/15452073961786/merge.gif" alt="归并排序" width="773" height="435" class="medium-zoom-image"></p></div></div>