php 經典排序算法（解析）

介紹三種排序算法

1. 快速排序
2. 選擇排序
3. 冒泡排序

選擇排序

選擇排序（Selection sort）是一種簡單直觀的排序算法。它的工做原理是每一次從待排序的數據元素中選出最小（或最大）的一個元素，存放在序列的起始位置，直到所有待排序的數據元素排完。 選擇排序是不穩定的排序方法（好比序列[5， 5， 3]第一次就將第一個[5]與[3]交換，致使第一個5挪動到第二個5後面）。

簡單解釋
首先默認序列的第一個元素爲最小值A，而後從剩下的序列裏面，選取最小值B，若是B<A，那麼替換二者的位置。而後繼續比較第二個位置，從剩餘的隊列裏面選取最小的值放到第二個位置，以此類推

code

function selectSort($arr) {
    $len = count($arr);

    for($i = 0 ; $i < $len - 1; $i ++) {
        // 默認第一個是最小值
        $min = $i;
        // 注意這裏是從$i + 1 開始遍歷剩餘的元素，選出最小值
        for($n = $i + 1 ; $n < $len; $n ++) {
            if($arr[$n] < $arr[$min]) {
                $min = $n;
            }
        }
        // 若是最小值不是當前默認的最小值，那麼進行替換
        if($min != $i) {
            $t = $arr[$i];
            $arr[$i] = $arr[$min];
            $arr[$min] = $t;
        }
    }

    return $arr;
}

冒泡排序

比較相鄰的元素。若是第一個比第二個大，就交換他們兩個。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。針對全部的元素重複以上的步驟，除了最後一個。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。

簡單解釋
要比較N輪，每輪都要比較N-當前輪次的次數， 每次都會選出一個最大值放到後面（有點抽象）

代碼

function bubbleSort($arr) {
    $len = count($arr);
    // 這裏比較N次
    for($i = 0; $i< $len - 1; $i++) {
        // 每次比較實際上都要-$i，由於每次比較結束後最後一個值就不用參與下次比較了
        for($n = 0; $n < $len - 1 - $i; $n ++) {
            if($arr[$n] > $arr[$n + 1]) {
                $t = $arr[$n];
                $arr[$n] = $arr[$n + 1];
                $arr[$n + 1] = $t;
            }
        }
    }

    return $arr;

}

快速排序（真的很快）

經過一趟排序將要排序的數據分割成獨立的兩部分，其中一部分的全部數據都比另一部分的全部數據都要小，而後再按此方法對這兩部分數據分別進行快速排序，整個排序過程能夠遞歸進行，以此達到整個數據變成有序序列。

簡單解釋
這個真的更抽象，由於，就是將小的放一邊，大的放一邊，而後遞歸出來

code

function quickSort($arr) {
    $len = count($arr);
    // 由於是遞歸，因此若是最後的數組多是空的也多是1個，那麼就沒有可比較的了，直接返回
    if($len <= 1) {
        return $arr;
    }

    $base = $min = $max = [];

    $base_item = $arr[0];

    for($i = 0; $i < $len ; $i++) {
        if($arr[$i] < $base_item) {
            $min[] = $arr[$i];
        }elseif($arr[$i] > $base_item) {
            $max[] = $arr[$i];
        }else {
            $base[] = $arr[$i];
        }
    }

    $min = quickSort($min);
    $max = quickSort($max);
    // 每次構造新的序列
    return array_merge($min,$base,$max);
}

性能測試

這三個排序算法的時間複雜度是不同的，咱們來測試下性能。咱們用下面代碼來生成散列數組。

$arr = range(0,$argv[1]);
shuffle($arr);

而後執行上面三個方法

$time = execTime();
// 快速排序
quickSort($arr);
$time = execTime($time);
// 選擇排序
selectSort($arr);
$time = execTime($time);
// 冒泡排序
bubbleSort($arr);
$time = execTime($time);

// 這個是計算毫秒耗時的方法
function execTime($microTime = 0) {
    $microTime && var_dump(microtime(true)*1000 - $microTime);
    return microtime(true)*1000;
}

看下執行結果，果真最快的是快速排序

php sort_practice.php  10
float(0.0419921875)
float(0.011962890625)
float(0.011962890625)

php sort_practice.php  100
float(0.30908203125)
float(0.396240234375)
float(0.779052734375)

php sort_practice.php  200
float(0.687744140625)
float(1.93994140625)
float(3.37890625)

php sort_practice.php  300
float(0.85400390625)
float(3.222900390625)
float(8.123046875)

php sort_practice.php  400
float(1.23193359375)
float(5.857177734375)
float(11.824951171875)

php sort_practice.php  500
float(1.559814453125)
float(8.73291015625)
float(21.15087890625)

php sort_practice.php  600
float(1.70703125)
float(14.300048828125)
float(30.343994140625)

php sort_practice.php  700
float(2.265869140625)
float(18.0390625)
float(41.654052734375)

php sort_practice.php  800
float(2.581298828125)
float(24.72998046875)
float(53.56005859375)

php sort_practice.php  900
float(2.682861328125)
float(31.9560546875)
float(65.988037109375)

php sort_practice.php  1000
float(3.18701171875)
float(36.010986328125)
float(78.216064453125)

php sort_practice.php  2000
float(6.450927734375)
float(151.62475585938)
float(313.64624023438)

php sort_practice.php  3000
float(11.026123046875)
float(362.6640625)
float(721.11572265625)

php sort_practice.php  4000
float(15.346923828125)
float(667.11791992188)
float(1314.2221679688)

php sort_practice.php  5000
float(20.559814453125)
float(1029.8937988281)
float(2057.3466796875)

php sort_practice.php  6000
float(27.767822265625)
float(1534.2431640625)
float(2917.7407226562)

php sort_practice.php  7000
float(33.481201171875)
float(2083.5861816406)
float(3984.7060546875)

php sort_practice.php  8000
float(38.852783203125)
float(2606.0270996094)
float(5157.6708984375)

php sort_practice.php  9000
float(42.02587890625)
float(3436.4509277344)
float(6638.451171875)

php sort_practice.php  10000
float(45.932861328125)
float(4640.3000488281)
float(8474.2751464844)

二分搜索查找

再寫一個經典搜索

先從中間開始找，遞歸相似快速排序

$arr = range(0, $argv[1]);
$value = mt_rand(0, count($arr));

var_dump($value);

function binSearch($value, $arr) {
    if(!$arr) {
        return false;
    }
    $sign = floor(count($arr)/2);
    $middle = $arr[$sign];

    if($middle == $value) {
        var_dump($middle);
    }else {
        binSearch($value,array_slice($arr, 0, $sign));
        binSearch($value,array_slice($arr, $sign + 1));
    }
}


binSearch($value,$arr);