PHP算法------排序

Posted 2020-11-03 艾特水煮鱼

<?php
/**
 * Created by PhpStorm.
 * User: 63448
 * Date: 2018/5/5
 * Time: 22:42
 */
$arr = [3,1,13,5,7,11,2,4,14,9,150,6,12,10,8];
// 冒泡排序
/**
 * 思路分析：在要排序的一组数中，对当前还未排好的序列，从前往后对相邻的两个数依次进行比较和调整，
 * 让较大的数往下沉，较小的往上冒。即，每当两相邻的数比较后发现它们的排序与排序要求相反时，
 * 就将它们互换。代码实现：
 */
function bubbleSort($arr) {
    $length = count($arr); // 数组长度
    for ($i = 1; $i < $length; $i++) {  // 正向遍历数组
        for ($j = $length - 1; $j >= $i ; $j--) {  // 反向遍历
            if ($arr[$j] < $arr[$j-1]) {   // 相邻两个数比较
                $iTemp = $arr[$j-1];    // 暂存较小的数
                $arr[$j-1] = $arr[$j];   // 较大的放前面
                $arr[$j] = $iTemp;     // 较小的放后面
            }
        }
    }
    return $arr;
}
var_dump(bubbleSort($arr));

/**
 * 2.选择排序
 *思路分析：在要排序的一组数中，选出最小的一个数与第一个位置的数交换。
 * 然后在剩下的数当中再找最小的与第二个位置的数交换，如此循环到倒数第二个数和最后一个数比较为止。
 */
function choiceSort($arr) {
    $length = count($arr); // 数组长度
    for ($i = 0;$i < $length-1; $i++) {  // 遍历数组
        $iTemp = $arr[$i];  // 暂存当前值
        $iPos = $i; // 暂存当前位置
        for ($j = $i + 1;$j < $length; $j++){  // 遍历当前位置以后的数据
            if ($arr[$j] < $iTemp) { // 如果有小于当前值的
                $iTemp = $arr[$j]; // 暂存最小值
                $iPos = $j;  // 暂存位置
            }
        }
        $arr[$iPos] = $arr[$i]; // 把当前值放到算好的位置
        $arr[$i] = $iTemp; // 把当前值换成算好的值
    }
    return $arr;
}
var_dump(choiceSort($arr));

/**
 * 3.插入排序
 *思路分析：在要排序的一组数中，假设前面的数已经是排好顺序的，现在要把第n个数插到前面的有序数中，
 * 使得这n个数也是排好顺序的。如此反复循环，直到全部排好顺序。
 */
function insertSort($arr){
    $length = count($arr);
    for ($i = 1;$i < $length; $i++) { // 遍历数组
        $iTemp = $arr[$i];  // 获得当前值
        $iPos = $i - 1;   // 获得当前值的前一个位置
        while (($iPos >= 0) && ($iTemp < $arr[$iPos])) {   // 如果当前值小于前一个值切未到数组开始位置
            $arr[$iPos + 1] = $arr[$iPos];         // 把前一个的值往后放一位
            $iPos--;   // 位置递减
        }
        $arr[$iPos+1] = $iTemp;
    }
    return $arr;
}
var_dump(insertSort($arr));
/**
 * 4.快速排序
 *思路分析：选择一个基准元素，通常选择第一个元素或者最后一个元素。
 * 通过一趟扫描，将待排序列分成两部分，一部分比基准元素小，一部分大于等于基准元素。
 * 此时基准元素在其排好序后的正确位置，然后再用同样的方法递归地排序划分的两部分。
 */
function quickSort($arr){
    $length = count($arr);
    $l = $r = 0;
    $left = $right = array();
    // 从索引的第二个开始遍历数组
    for ($i = 1;$i < $length; $i++) {
        // 如果值小于索引1
        if ($arr[$i] < $arr[0]) {
            // 装入左索引数组(小于索引1的数据)
            $left[] = $arr[$i];
            $l++;
        } else {
            // 否则装入右索引中(大于索引1的数据)
            $right[] = $arr[$i];
            $r++; //
        }
    }
    // 如果左索引有值 则对左索引排序
    if($l > 1) {
        $left = QuickSort($left);
    }
    // 排序后的数组
    $new_arr = $left;
    // 将当前数组第一个放到最后
    $new_arr[] = $arr[0];
    // 如果又索引有值 则对右索引排序
    if ($r > 1) {
        $right = QuickSort($right);
    }
    // 根据右索引的长度再次增加数据
    for($i = 0;$i < $r; $i++) {
        $new_arr[] = $right[$i];
    }
    return $new_arr;
}
var_dump(quickSort($arr));


/**
 * 5.希尔排序
 * 思路分析：将数组按指定步长分隔成若干子序列，然后分别对子序列进行排序（在这是直接）
 */
function shellSort($arr) {
    $len = count($arr);
    $k = floor($len/2);
    while($k > 0) {
        for($i = 0; $i < $k; $i++) {
            for($j = $i; $j < $len, ($j + $k) < $len; $j = $j + $k) {
                if($arr[$j] > $arr[$j+$k]) {
                    $tmp = $arr[$j+$k];
                    $arr[$j+$k] = $arr[$j];
                    $arr[$j] = $tmp;
                }
            }
        }
        $k = floor($k/2);
    }
    return $arr;
}
var_dump(shellSort($arr));

/**
 * 6.堆排序
 * 思路分析：调整子堆的为大根堆的过程
 * @param  array &$arr 数组
 * @param  int $s    子堆的根的位置
 * @param  int $m    堆最后一个元素位置
 * @return array
 */
function heapAdjust(&$arr, $s, $m) {
    $tmp = $arr[$s];
    // 在调整为大根堆的过程中可能会影响左子堆或右子堆
    // for循环的作用是要保证子堆也是大根堆
    for($j = 2*$s + 1; $j <= $m; $j = 2*$j + 1) {
        // 找到根节点的左右孩子中的最大者，然后用这个最大者与根节点比较，
        // 若大则进行调整，否则符合大根堆的 特点跳出循环
        if($j < $m && $arr[$j] < $arr[$j+1]) {
            $j++;
        }
        if($tmp >= $arr[$j] ) {
            break;
        }
        $arr[$s] = $arr[$j];
        $s = $j;
    }
    $arr[$s] = $tmp;
}

// 堆排序
function heapSort($arr) {
    $len = count($arr);
    // 依次从子堆开始调整堆为大根堆
    for($i = floor($len/2-1); $i >= 0; $i--) {
        heapAdjust($arr, $i, $len-1);
    }
    // 依次把根节点调换至最后一个位置，再次调整堆为大根堆，找到次最大值，
    // 依次类推得到一个有序数组
    for($n = $len-1; $n > 0; $n--) {
        $tmp = $arr[$n];
        $arr[$n] = $arr[0];
        $arr[0] = $tmp;
        heapAdjust($arr, 0, $n-1);
    }
    return $arr;
}
var_dump(heapSort($arr));


/**
 * 7.交换法排序
 * @param  array $arr
 * @return array
 */
function swapSort($arr){
    $length = count($arr);
    // 遍历数组
    for ($i = 0;$i < $length - 1; $i++) {
        // 获得当前索引的下一个索引
        for ($j = $i + 1; $j < $length; $j++) {
            // 比较相邻两个的值大小
            if ($arr[$j] < $arr[$i]) {
                // 暂存较小的数
                $iTemp = $arr[$i];
                // 较大的放前面
                $arr[$i] = $arr[$j];
                // 较小的放后面
                $arr[$j] = $iTemp;
            }
        }
    }
    return $arr;
}
var_dump(swapSort($arr));

/**
 * 8.归并排序
 * 思路分析：这里实现的是两路归并(分别将有序的arr1[s..m]、arr2[m+1..n]归并为有序的$arr2[s..n])
 * @param array &$arr1
 * @param array &$arr2
 * @param int $s
 * @param int $m
 * @param int $n
 */
function Merge(&$arr1, &$arr2, $s, $m, $n) {
    for($k = $s,$i = $s, $j = $m+1; $i <= $m && $j <= $n; $k++) {
        if($arr1[$i]<$arr1[$j]) {
            $arr2[$k] = $arr1[$i++];
        }else {
            $arr2[$k] = $arr1[$j++];
        }
    }
    if($i <= $m) {
        for(; $i <= $m; $i++) {
            $arr2[$k++] = $arr1[$i];
        }
    }else if($j <= $n) {
        for(; $j <= $n; $j++) {
            $arr2[$k++] = $arr1[$j];
        }
    }
}
//递归形式的两路归并
function MSort(&$arr1, &$arr2, $s, $t) {
    if($s == $t) {
        $arr2[$s] = $arr1[$s];
    }else {
        $m = floor(($s+$t)/2);
        $tmp_arr = array();
        MSort($arr1, $tmp_arr, $s, $m);
        MSort($arr1, $tmp_arr, $m+1, $t);
        Merge($tmp_arr, $arr2, $s, $m, $t);
    }
}
// *对一位数组$arr[0..n-1]中的元素进行两路归并
function mergeSort($arr) {
    $len = count($arr);
    MSort($arr, $arr, 0, $len-1);
    return $arr;
}
var_dump(mergeSort($arr));


//冒泡排序        http://www.yduba.com/biancheng-3962519476.html
//
//选择排序        http://www.yduba.com/biancheng-4732577282.html
//
//插入排序        http://www.yduba.com/biancheng-2892530909.html
//
//希尔排序        http://www.yduba.com/biancheng-5472542087.html
//
//归并排序        http://www.yduba.com/biancheng-9902519493.html
//
//快速排序        http://www.yduba.com/biancheng-0362533007.html
//
//堆排序           http://www.yduba.com/biancheng-4622548289.html
//
//计算排序        http://www.yduba.com/biancheng-1362548964.html
//
//桶排序           http://www.yduba.com/biancheng-7382573665.html
//
//基数排序        http://www.yduba.com/biancheng-6212544194.html