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php 快速排序、选择排序、插入排序、冒泡排序

类别: PHP 作者: Sun Kid 发表日期: 2013-01-16 13:08 流量: 3274
标签: php
摘要: php 快速排序、选择排序、插入排序、冒泡排序
/*
【插入排序(一维数组)】
【基本思想】:每次将一个待排序的数据元素,插入到前面已经排好序的数列中的适当位置,使数列依然有序;直到待排序数据元素全部插入完为止。
【示例】:
[初始关键字] [49] 38 65 97 76 13 27 49
J=2(38) [38 49] 65 97 76 13 27 49
J=3(65) [38 49 65] 97 76 13 27 49
J=4(97) [38 49 65 97] 76 13 27 49
J=5(76) [38 49 65 76 97] 13 27 49
J=6(13) [13 38 49 65 76 97] 27 49
J=7(27) [13 27 38 49 65 76 97] 49
J=8(49) [13 27 38 49 49 65 76 97]
*/
function insert_sort($arr){
$count = count($arr);
for($i=1; $i<$count; $i++){
$tmp = $arr[$i];
$j = $i - 1;
while($arr[$j] > $tmp){
$arr[$j+1] = $arr[$j];
$arr[$j] = $tmp;
$j--;
}
}
return $arr;
}


/*
【选择排序(一维数组)】
【基本思想】:每一趟从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,顺序放在已排好序的数列的最后,直到全部待排序的数据元素排完。
【示例】:
[初始关键字] [49 38 65 97 76 13 27 49]
第一趟排序后 13 [38 65 97 76 49 27 49]
第二趟排序后 13 27 [65 97 76 49 38 49]
第三趟排序后 13 27 38 [97 76 49 65 49]
第四趟排序后 13 27 38 49 [49 97 65 76]
第五趟排序后 13 27 38 49 49 [97 97 76]
第六趟排序后 13 27 38 49 49 76 [76 97]
第七趟排序后 13 27 38 49 49 76 76 [ 97]
最后排序结果 13 27 38 49 49 76 76 97
*/
function select_sort($arr){
$count = count($arr);
for($i=0; $i<$count; $i++){
$k = $i;
for($j=$i+1; $j<$count; $j++){
if ($arr[$k] > $arr[$j])
$k = $j;
}
if($k != $i){
$tmp = $arr[$i];
$arr[$i] = $arr[$k];
$arr[$k] = $tmp;
}
}
return $arr;
}

/*
【冒泡排序(一维数组) 】
【基本思想】:两两比较待排序数据元素的大小,发现两个数据元素的次序相反时即进行交换,直到没有反序的数据元素为止。
【排序过程】:设想被排序的数组R[1..N]垂直竖立,将每个数据元素看作有重量的气泡,根据轻气泡不能在重气泡之下的原则,
从下往上扫描数组R,凡扫描到违反本原则的轻气泡,就使其向上"漂浮",如此反复进行,直至最后任何两个气泡都是轻者在上,重者在下为止。
【示例】:
49 13 13 13 13 13 13 13
38 49 27 27 27 27 27 27
65 38 49 38 38 38 38 38
97 65 38 49 49 49 49 49
76 97 65 49 49 49 49 49
13 76 97 65 65 65 65 65
27 27 76 97 76 76 76 76
49 49 49 76 97 97 97 97
*/
function bubble_sort($array){
$count = count($array);
if ($count <= 0) return false;

for($i=0; $i<$count; $i++){
for($j=$count-1; $j>$i; $j--){
if ($array[$j] < $array[$j-1]){
$tmp = $array[$j];
$array[$j] = $array[$j-1];
$array[$j-1] = $tmp;
}
}
}
return $array;
}

/*
【快速排序(一维数组)】
【基本思想】:在当前无序区R[1..H]中任取一个数据元素作为比较的"基准"(不妨记为X),
用此基准将当前无序区划分为左右两个较小的无序区:R[1..I-1]和R[I 1..H],且左边的无序子区中数据元素均小于等于基准元素,
右边的无序子区中数据元素均大于等于基准元素,而基准X则位于最终排序的位置上,即R[1..I-1]≤X.Key≤R[I 1..H](1≤I≤H),
当R[1..I-1]和R[I 1..H]均非空时,分别对它们进行上述的划分过程,直至所有无序子区中的数据元素均已排序为止。
【示例】:
初始关键字 [49 38 65 97 76 13 27 49]
第一次交换后 [27 38 65 97 76 13 49 49]
第二次交换后 [27 38 49 97 76 13 65 49]
J向左扫描,位置不变,第三次交换后 [27 38 13 97 76 49 65 49]
I向右扫描,位置不变,第四次交换后 [27 38 13 49 76 97 65 49]
J向左扫描 [27 38 13 49 76 97 65 49]
(一次划分过程)

初始关键字 [49 38 65 97 76 13 27 49]
一趟排序之后 [27 38 13] 49 [76 97 65 49]
二趟排序之后 [13] 27 [38] 49 [49 65]76 [97]
三趟排序之后 13 27 38 49 49 [65]76 97
最后的排序结果 13 27 38 49 49 65 76 97
各趟排序之后的状态
*/
function quick_sort($array){
if (count($array) <= 1) return $array;
$key = $array[0];
$left_arr = array();
$right_arr = array();
for ($i=1; $i if ($array[$i] <= $key)
$left_arr[] = $array[$i];
else
$right_arr[] = $array[$i];
}
$left_arr = quick_sort($left_arr);
$right_arr = quick_sort($right_arr);

return array_merge($left_arr, array($key), $right_arr);
}

/*打印数组全部内容*/
function display_arr($array){
$len = count($array);
for($i = 0; $i<$len; $i++){
echo $array[$i].' ';
}
echo '
';
}

/*
几种排序算法的比较和选择
1. 选取排序方法需要考虑的因素:
(1) 待排序的元素数目n;
(2) 元素本身信息量的大小;
(3) 关键字的结构及其分布情况;
(4) 语言工具的条件,辅助空间的大小等。
2. 小结:
(1) 若n较小(n <= 50),则可以采用直接插入排序或直接选择排序。由于直接插入排序所需的记录移动操作较直接选择排序多,因而当记录本身信息量较大时,用直接选择排序较好。
(2) 若文件的初始状态已按关键字基本有序,则选用直接插入或冒泡排序为宜。
(3) 若n较大,则应采用时间复杂度为O(nlog2n)的排序方法:快速排序、堆排序或归并排序。 快速排序是目前基于比较的内部排序法中被认为是最好的方法。
(4) 在基于比较排序方法中,每次比较两个关键字的大小之后,仅仅出现两种可能的转移,因此可以用一棵二叉树来描述比较判定过程,由此可以证明:当文件的n个关键字随机分布时,任何借助于"比较"的排序算法,至少需要O(nlog2n)的时间。
(5) 当记录本身信息量较大时,为避免耗费大量时间移动记录,可以用链表作为存储结构。
*/

/*排序测试*/

$a = array('12','4','16','8','13','20','5','32');

echo 'The result of insert sort:';
$insert_a = insert_sort($a);
display_arr($insert_a);

echo 'The result of select sort:';
$select_a = select_sort($a);
display_arr($select_a);

echo 'The result of bubble sort:';
$bubble_a = bubble_sort($a);
display_arr($bubble_a);

echo 'The result of bubble sort:';
$quick_a = quick_sort($a);
display_arr($quick_a);

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