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内部排序冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序的算法和PHP实现

2013-07-29 17:18 811 查看
冒泡排序

冒泡排序就是把小的元素往前调或者把大的元素往后调。比较是相邻的两个元素比较,交换也发生在这两个元素之间。所以,如果两个元素相等,我想你是不会再无聊地把他们俩交换一下的;如果两个相等的元素没有相邻,那么即使通过前面的两两交换把两个相邻起来,这时候也不会交换,所以相同元素的前后顺序并没有改变,所以冒泡排序是一种稳定排序算法。

/**
* 冒泡法,小的在前面
* @param array $arr
* @return array
*/
function bubbleSort($arr){
$num = count($arr);
if( $num<=1 ){
return $arr;
}
for($i=0;$i<$num;$i++){
for ($j=$num-1;$j>$i;$j--){
if( $arr[$j]<$arr[$i] ){
$t = $arr[$j];
$arr[$j] = $arr[$i];
$arr[$i] = $t;
}
}
}
return $arr;
}


  

选择排序

选择排序是给每个位置选择当前元素最小的,比如给第一个位置选择最小的,在剩余元素里面给第二个元素选择第二小的,依次类推,直到第n-1个元素,第n个元素不用选择了,因为只剩下它一个最大的元素了。那么,在一趟选择,如果当前元素比一个元素小,而该小的元素又出现在一个和当前元素相等的元素后面,那么交换后稳定性就被破坏了。比较拗口,举个例子,序列5 8 5 2 9, 我们知道第一遍选择第1个元素5会和2交换,那么原序列中2个5的相对前后顺序就被破坏了,所以选择排序不是一个稳定的排序算法。

/**
* 选择排序
* @param array $arr
* @return array
*/
function selectSort($arr){
$num = count($arr);
if( $num<=1 ){
return $arr;
}
for($i=0;$i<$num;$i++){
$k = $i;
for($j=$i+1;$j<$num;$j++){
if( $arr[$k]>$arr[$j] ){
$k = $j;
}
if( $k!=$i ){
// 发现比此元素小的,那么交换
$t = $arr[$i];
$arr[$i] = $arr[$k];
$arr[$k] = $t;
}
}
}
return $arr;
}


  

插入排序

插入排序是在一个已经有序的小序列的基础上,一次插入一个元素。当然,刚开始这个有序的小序列只有1个元素,就是第一个元素。比较是从有序序列的末尾开始,也就是想要插入的元素和已经有序的最大者开始比起,如果比它大则直接插入在其后面,否则一直往前找直到找到它该插入的位置。如果碰见一个和插入元素相等的,那么插入元素把想插入的元素放在相等元素的后面。所以,相等元素的前后顺序没有改变,从原无序序列出去的顺序就是排好序后的顺序,所以插入排序是稳定的。

/**
* 插入排序:认为前面的是有序队列
* @param array $arr
* @return array
*/
function insertSort($arr){
$num = count($arr);
if( $num<=1 ){
return $arr;
}
for($i=1;$i<$num;$i++){
$k = $i-1;
$t = $arr[$i];
while($k>=0&&$t<$arr[$k]){
$n = $arr[$k+1];
$arr[$k+1] = $arr[$k];
$arr[$k] = $n;
$k--;
}
}
return $arr;
}


  

快速排序

快速排序有两个方向,左边的i下标一直往右走,当a[i] <= a[center_index],其中center_index是中枢元素的数组下标,一般取为数组第0个元素。而右边的j下标一直往左走,当a[j] > a[center_index]。如果i和j都走不动了,i <= j, 交换a[i]和a[j],重复上面的过程,直到i>j。 交换a[j]和a[center_index],完成一趟快速排序。在中枢元素和a[j]交换的时候,很有可能把前面的元素的稳定性打乱,比如序列为 5 3 3 4 3 8 9 10 11, 现在中枢元素5和3(第5个元素,下标从1开始计)交换就会把元素3的稳定性打乱,所以快速排序是一个不稳定的排序算法,不稳定发生在中枢元素和a[j]交换的时刻。

/**
* 快速排序
* @param array $arr
* @return array
*/
function quickSort($arr){
$num = count($arr);
if( $num<=1 ){
return $arr;
}
$t = $arr[0];
$left_arr = $right_arr = array();
for($i=1;$i<$num;$i++){
if( $arr[$i]<=$t ){
$left_arr[] = $arr[$i];
}
else{
$right_arr[] = $arr[$i];
}
}
$left_arr = quickSort($left_arr);
$right_arr = quickSort($right_arr);
return array_merge($left_arr,array($t),$right_arr);
}


  

更多排序算法参考:
http://blog.csdn.net/hkx1n/article/details/3922249
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