PHP四種基礎算法詳解

許多人都說 算法是程序的核心，一個程序的好於差,關鍵是這個程序算法的優劣。做爲一個初級phper，雖然不多接觸到算法方面的東西 。可是對於冒泡排序，插入排序，選擇排序，快速排序四種基本算法，我想仍是要掌握的。

需求：分別用 冒泡排序法，快速排序法，選擇排序法，插入排序法將下面數組中 的值按照從小到的順序進行排序。

1. $arr=array(11,3,56,62,21,66,32,78,36,76,39,88,34);

1.冒泡排序

介紹：

冒泡排序（Bubble Sort，臺灣譯爲：泡沫排序或氣泡排序）是一種簡單的排序算法。它重複地走訪過要排序的數列，依次比較兩個元素，若是他們的順序錯誤就把他們交換過來。走訪數列的工做是重複地進行直到沒有再須要交換，也就是說該數列已經排序完成。這個算法的名字由來是由於越小的元素會經由交換慢慢「浮」到數列的頂端。

步驟：

1. 比較相鄰的元素。若是第一個比第二個大，就交換他們兩個。
2. 對每一對相鄰元素做一樣的工做，從開始第一對到結尾的最後一對。在這一點，最後的元素應該會是最大的數。
3. 針對全部的元素重複以上的步驟，除了最後一個。
4. 持續每次對愈來愈少的元素重複上面的步驟，直到沒有任何一對數字須要比較。

具體代碼：

1.  1 $arr=array(1,43,54,62,21,66,32,78,36,76,39);
    2 function bubbleSort ($arr)
    3 {
    4 $len = count($arr);
    5 //該層循環控制 須要冒泡的輪數
    6 for ($i=1; $i<$len; $i++) {
    7 //該層循環用來控制每輪 冒出一個數 須要比較的次數
    8 for ($k=0; $k<$len-$i; $k++) {
    9 if($arr[$k] > $arr[$k+1]) {
   10 $tmp = $arr[$k+1]; // 聲明一個臨時變量
   11 $arr[$k+1] = $arr[$k];
   12 $arr[$k] = $tmp;
   13 }
   14 }
   15 }
   16 return $arr;
   17 }

    

排序效果：

2.選擇排序

介紹：

選擇排序(Selection sort)是一種簡單直觀的排序算法。它的工做原理以下。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，而後，再從剩餘未排序元素中繼續尋找最小元素，而後放到排序序列末尾。以此類推，直到全部元素均排序完畢。

具體代碼：

1.  1 //實現思路 雙重循環完成，外層控制輪數，當前的最小值。內層 控制的比較次數
    2 function select_sort($arr) {
    3 //$i 當前最小值的位置， 須要參與比較的元素
    4 for($i=0, $len=count($arr); $i<$len-1; $i++) {
    5 //先假設最小的值的位置
    6 $p = $i;
    7 //$j 當前都須要和哪些元素比較，$i 後邊的。
    8 for($j=$i+1; $j<$len; $j++) {
    9 //$arr[$p] 是 當前已知的最小值
   10 if($arr[$p] > $arr[$j]) {
   11 //比較，發現更小的,記錄下最小值的位置；而且在下次比較時，應該採用已知的最小值進行比較。
   12 $p = $j;
   13 }
   14 }
   15 //已經肯定了當前的最小值的位置，保存到$p中。
   16 //若是發現 最小值的位置與當前假設的位置$i不一樣，則位置互換便可
   17 if($p != $i) {
   18 $tmp = $arr[$p];
   19 $arr[$p] = $arr[$i];
   20 $arr[$i] = $tmp;
   21 }
   22 }
   23 //返回最終結果
   24 return $arr;
   25 }

    

排序效果：

3.插入排序

介紹：

插入排序（Insertion Sort）的算法描述是一種簡單直觀的排序算法。它的工做原理是經過構建有序序列，對於未排序數據，在已排序序列中從後向前掃描，找到相應位置並插入。插入排序在實現上，一般採用in-place排序（即只需用到O(1)的額外空間的排序），於是在從後向前掃描過程當中，須要反覆把已排序元素逐步向後挪位，爲最新元素提供插入空間。

步驟：

1. 從第一個元素開始，該元素能夠認爲已經被排序
2. 取出下一個元素，在已經排序的元素序列中從後向前掃描
3. 若是該元素（已排序）大於新元素，將該元素移到下一位置
4. 重複步驟3，直到找到已排序的元素小於或者等於新元素的位置
5. 將新元素插入到該位置中
6. 重複步驟2

具體代碼：

1.  1 function insert_sort($arr)
    2 {
    3 $len=count($arr);
    4 for($i=1; $i<$len; $i++) {
    5 //得到當前須要比較的元素值。
    6 $tmp = $arr[$i];
    7 //內層循環控制 比較 並 插入
    8 for($j=$i-1; $j>=0; $j--) {
    9 //$arr[$i];//須要插入的元素; $arr[$j];//須要比較的元素
   10 if($tmp < $arr[$j]) {
   11 //發現插入的元素要小，交換位置
   12 //將後邊的元素與前面的元素互換
   13 $arr[$j+1] = $arr[$j];
   14 //將前面的數設置爲 當前須要交換的數
   15 $arr[$j] = $tmp;
   16 } else {
   17 //若是碰到不須要移動的元素
   18 //因爲是已經排序好是數組，則前面的就不須要再次比較了。
   19 break;
   20 }
   21 }
   22 }
   23 //將這個元素 插入到已經排序好的序列內。
   24 //返回
   25 return $arr;
   26 }

    

排序效果：

4.快速排序

介紹：

快速排序是由東尼·霍爾所發展的一種排序算法。在平均情況下，排序 n 個項目要Ο(n log n)次比較。在最壞情況下則須要Ο(n2)次比較，但這種情況並不常見。事實上，快速排序一般明顯比其餘Ο(n log n) 算法更快，由於它的內部循環（inner loop）能夠在大部分的架構上頗有效率地被實現出來，且在大部分真實世界的數據，能夠決定設計的選擇，減小所需時間的二次方項之可能性。

步驟：

1. 從數列中挑出一個元素，稱爲 「基準」（pivot），
2. 從新排序數列，全部元素比基準值小的擺放在基準前面，全部元素比基準值大的擺在基準的後面（相同的數能夠到任一邊）。在這個分區退出以後，該基準就處於數列的中間位置。這個稱爲分區（partition）操做。
3. 遞歸地（recursive）把小於基準值元素的子數列和大於基準值元素的子數列排序。

具體代碼：

1.  1 function quick_sort($arr)
    2 {
    3 //判斷參數是不是一個數組
    4 if(!is_array($arr)) return false;
    5 //遞歸出口:數組長度爲1，直接返回數組
    6 $length = count($arr);
    7 if($length<=1) return $arr;
    8 //數組元素有多個,則定義兩個空數組
    9 $left = $right = array();
   10 //使用for循環進行遍歷，把第一個元素當作比較的對象
   11 for($i=1; $i<$length; $i++)
   12 {
   13 //判斷當前元素的大小
   14 if($arr[$i]<$arr[0]){
   15 $left[]=$arr[$i];
   16 }else{
   17 $right[]=$arr[$i];
   18 }
   19 }
   20 //遞歸調用
   21 $left=quick_sort($left);
   22 $right=quick_sort($right);
   23 //將全部的結果合併
   24 return array_merge($left,array($arr[0]),$right);
   25 }

    

排序效果：