排序算法

  1 <?php
  2  error_reporting(E_ALL);
  3  /*=========冒泡排序 bubble sort===========*/
  4  /*以升序为例                              */
  5  /*每次比较相邻两个元素,小数往前放,大数往*/
  6  /*后放,一次外围循环完成后最大的数就排在了*/
  7  /*最后边                                  */
  8  /*========================================*/
  9  function bubble_sort($arr){
 10      if(($len=count($arr))<2){
 11          return $arr;
 12      }
 13      for($i=0;$i<$len;$i++){
 14          $flag = true;
 15          for($j=$len-1;$j>$i;$j--){
 16              if($arr[$j]<$arr[$j-1]){
 17                  $arr[$j]=$arr[$j]^$arr[$j-1];
 18                  $arr[$j-1]=$arr[$j]^$arr[$j-1];
 19                  $arr[$j]=$arr[$j]^$arr[$j-1];
 20                  $flag = false;
 21              }
 22          }
 23          //冒泡排序优化
 24          if($flag){
 25              break;
 26          }
 27      }
 28      return $arr;
 29  }
 30  
 31  /*============quick sort====================*/
 32  /*通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部*/
 33  /*分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所*/
 34  /*有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据*/
 35  /*分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行*/
 36  /*,以此达到整个数据变成有序序列。          */
 37  /*==========================================*/
 38  function quick_sort($arr){
 39      if(($len=count($arr))<2){
 40          return $arr;
 41      }
 42      $key = $arr[0];
 43      $left = array();
 44      $right = array();
 45      for($i=1;$i<$len;$i++){
 46          if($arr[$i]>$key){
 47              $right[] = $arr[$i];
 48          }else{
 49              $left[] = $arr[$i];
 50          }
 51      }
 52      $left = quick_sort($left);
 53      $right = quick_sort($right);
 54      return array_merge($left,array($key),$right);
 55  }
 56  
 57  /*==============select sort=====================*/
 58  /*每一趟从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的*/
 59  /*一个元素,顺序放在已排好序的数列的最后,直到全*/
 60  /*部待排序的数据元素排完。选择排序是不稳定的排序*/
 61  /*方法                                          */
 62  /*==============================================*/
 63  function select_sort($arr){
 64      if(($len=count($arr))<2){
 65          return $arr;
 66      }
 67      for($i=0;$i<$len-1;$i++){
 68          //每次循环选出最小(或最大)的一个元素
 69          //注意每次都是与$arr[$i]进行比较
 70          for($j=$i+1;$j<$len;$j++){
 71              if($arr[$j]<$arr[$i]){
 72                  $arr[$j]=$arr[$j]^$arr[$i];
 73                  $arr[$i]=$arr[$j]^$arr[$i];
 74                  $arr[$j]=$arr[$j]^$arr[$i];
 75              }
 76          }
 77      }
 78      return $arr;
 79  }
 80  
 81  /*================select sort===============*/
 82  /*优化后的选择排序                          */
 83  /*==========================================*/
 84  function select_sort_optimize($arr){
 85     if(($len=count($arr))<2){
 86          return $arr;
 87      }
 88      for($i=0;$i<$len;$i++){
 89         $min = $i;
 90         $flag = 0;
 91         for($j=$i+1;$j<$len;$j++){
 92             if($arr[$j]<$arr[$min]){
 93                 $min = $j;
 94                 $flag = 1;
 95             }
 96         }
 97         if($flag){
 98             $arr[$i] = $arr[$i]^$arr[$min];
 99             $arr[$min] = $arr[$i]^$arr[$min];
100             $arr[$i] = $arr[$i]^$arr[$min];
101         }
102      }
103      return $arr;
104  }
105  
106  /*================insert sort===============*/
107  /*从第二个元素开始,该元素以前的所有元素可以*/
108  /*认为已经被排序,取出下一个元素,在已经排序*/
109  /*的元素序列中从后向前扫描,如果该元素(已排*/
110  /*序)大于新元素,将该元素移到下一位置,重复*/
111  /*步骤3,直到找到已排序的元素小于或者等于新 */
112  /*元素的位置,将新元素插入到下一位置中,重复*/
113  /*步骤2                                        */
114  /*==========================================*/
115  function insert_sort($arr){
116      if(($len=count($arr))<2){
117          return $arr;
118      }
119      for($i=1;$i<$len;$i++){
120          $temp = $arr[$i];
121          $j = $i;
122          while($arr[$j-1]>$temp){
123              //元素后移
124              $arr[$j] = $arr[$j-1];
125              $j--;
126              if($j<1){
127                  break;
128              }
129          }
130          $arr[$j] = $temp;
131      }
132      return $arr;
133  }
134  
135  //应用举例
136  $arr = array(2,1,20,25,10,9,6,7);
137  echo '<pre>';
138  print_r(bubble_sort($arr));
139  print_r(quick_sort($arr));
140  print_r(select_sort($arr));
141  print_r(select_sort_optimize($arr));
142  print_r(insert_sort($arr));
143  echo '</pre>';

合并排序是一个O(nlogn)的算法,其基本思想就是一个分治的策略,先进行划分,然后再进行合并,下面举个例子。

有这样一组数据,{5,4,1,22,12,32,45,21},如果对它进行合并排序的话,首先将它从中间分开,这样,它就被分成了两个数组{5,4,1,22} {12,32,45,21}。

对这两个数组,也分别进行这样的操作,逐步的划分,直到不能再划分为止(每个子数组只剩下一个元素),这样,划分的过程就结束了。

划分的过程如下图所示:

  

接下来,我们进行合并操作,依照上图,划分过程是从上到下进行的,而合并的过程是从下往上进行的,例如上图中,最下层{5},{4}这两个数组,如 果按升序排列,将他们合并后的数组就是{4,5}。{1},{22}这两个子数组合并后是{1,22}。而{4,5}与{1,22},这两个数组同属一个 分支,他们也需要进行合并,由于这两个子数组本身就是有序的,所以合并的过程就是,每次从待合并的两个子数组中选取一个最小的元素,然后把这个元素放到合 并后的数组中,前面两个数组合并后就是{1,4,5,22}。依次类推,直到合并到最上层结束,这是数据的排序已经完成了。

合并的过程如下图所示。这个过程是从下往上的。

  

 1 <?php 
 2 /*===============归并排序==================*/
 3 //递归拆分数组并调用合并方法
 4 function merge_sort($arr){
 5     if(($len=count($arr))<2){
 6         return $arr;
 7     }
 8     $mid = floor($len/2);
 9     $left = array_slice($arr,0,$mid);
10     $right = array_slice($arr,$mid);
11     return merge(merge_sort($left),merge_sort($right));
12 }
13 //合并的过程
14 function merge($left,$right){
15     $result = array();
16     while(count($left)>0&&count($right)>0){
17         if($left[0]<$right[0]){
18             array_push($result,array_shift($left));
19         }else{
20             array_push($result,array_shift($right));
21         }
22     }
23     return array_merge($result,$left,$right);
24 }
25 
26 $arr = array(2,1,4,3,8,5,12,7);
27 print_r(merge_sort($arr));
原文地址:https://www.cnblogs.com/lpfuture/p/2931657.html