php 常用算法
2015-04-05 00:26
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php四种基础算法：冒泡，选择，插入和快速排序法
许多人都说 算法是程序的核心，一个程序的好于差,关键是这个程序算法的优劣。作为一个初级phper，虽然很少接触到算法方面的东西 。但是对于冒泡排序，插入排序，选择排序，快速排序四种基本算法，我想还是要掌握的。下面是我按自己的理解，将四个方法分析一遍。
需求：分别用 冒泡排序法，快速排序法，选择排序法，插入排序法将下面数组中 的值按照从小到的顺序进行排序。
$arr(1,43,54,62,21,66,32,78,36,76,39);
1. 冒泡排序法
* 思路分析：法如其名，就是像冒泡一样，每次从数组当中 冒一个最大的数出来。
* 比如：2,4,1 // 第一次 冒出的泡是4
* 2,1,4 // 第二次 冒出的泡是 2
* 1,2,4 // 最后就变成这样
* 代码实现：
复制代码代码如下:
$arr=array(1,43,54,62,21,66,32,78,36,76,39);
function getpao($arr)
{
$len=count($arr);
//设置一个空数组 用来接收冒出来的泡
//该层循环控制 需要冒泡的轮数
for($i=1;$i<$len;$i++)
{ //该层循环用来控制每轮 冒出一个数 需要比较的次数
for($k=0;$k<$len-$i;$k++)
{
if($arr[$k]>$arr[$k+1])
{
$tmp=$arr[$k+1];
$arr[$k+1]=$arr[$k];
$arr[$k]=$tmp;
}
}
}
return $arr;
}
2. 选择排序法：
选择排序法思路： 每次选择一个相应的元素，然后将其放到指定的位置
复制代码代码如下:
function select_sort($arr) {
//实现思路 双重循环完成，外层控制轮数，当前的最小值。内层 控制的比较次数
//$i 当前最小值的位置， 需要参与比较的元素
for($i=0, $len=count($arr); $i<$len-1; $i++) {
//先假设最小的值的位置
$p = $i;
//$j 当前都需要和哪些元素比较，$i 后边的。
for($j=$i+1; $j<$len; $j++) {
//$arr[$p] 是 当前已知的最小值
if($arr[$p] > $arr[$j]) {
//比较，发现更小的,记录下最小值的位置；并且在下次比较时，
// 应该采用已知的最小值进行比较。
$p = $j;
}
}
//已经确定了当前的最小值的位置，保存到$p中。
//如果发现 最小值的位置与当前假设的位置$i不同，则位置互换即可
if($p != $i) {
$tmp = $arr[$p];
$arr[$p] = $arr[$i];
$arr[$i] = $tmp;
}
}
//返回最终结果
return $arr;
}
3.插入排序法
插入排序法思路：将要排序的元素插入到已经 假定排序号的数组的指定位置。
复制代码代码如下:
function insert_sort($arr) {
//区分 哪部分是已经排序好的
//哪部分是没有排序的
//找到其中一个需要排序的元素
//这个元素 就是从第二个元素开始，到最后一个元素都是这个需要排序的元素
//利用循环就可以标志出来
//i循环控制 每次需要插入的元素，一旦需要插入的元素控制好了，
//间接已经将数组分成了2部分，下标小于当前的（左边的），是排序好的序列
for($i=1, $len=count($arr); $i<$len; $i++) {
//获得当前需要比较的元素值。
$tmp = $arr[$i];
//内层循环控制 比较 并 插入
for($j=$i-1;$j>=0;$j--) {
//$arr[$i];//需要插入的元素; $arr[$j];//需要比较的元素
if($tmp < $arr[$j]) {
//发现插入的元素要小，交换位置
//将后边的元素与前面的元素互换
$arr[$j+1] = $arr[$j];
//将前面的数设置为 当前需要交换的数
$arr[$j] = $tmp;
} else {
//如果碰到不需要移动的元素
//由于是已经排序好是数组，则前面的就不需要再次比较了。
break;
}
}
}
//将这个元素 插入到已经排序好的序列内。
//返回
return $arr;
}
4.快速排序法
复制代码代码如下:
function quick_sort($arr) {
//先判断是否需要继续进行
$length = count($arr);
if($length <= 1) {
return $arr;
}
//如果没有返回，说明数组内的元素个数 多余1个，需要排序
//选择一个标尺
//选择第一个元素
$base_num = $arr[0];
//遍历 除了标尺外的所有元素，按照大小关系放入两个数组内
//初始化两个数组
$left_array = array();//小于标尺的
$right_array = array();//大于标尺的
for($i=1; $i<$length; $i++) {
if($base_num > $arr[$i]) {
//放入左边数组
$left_array[] = $arr[$i];
} else {
//放入右边
$right_array[] = $arr[$i];
}
}
//再分别对 左边 和 右边的数组进行相同的排序处理方式
//递归调用这个函数,并记录结果
$left_array = quick_sort($left_array);
$right_array = quick_sort($right_array);
//合并左边 标尺 右边
return array_merge($left_array, array($base_num), $right_array);
}
<?php
//PHP冒泡排序
function maopao($array){
if(!is_array($array) || count($array)<1){
return false;
}
for($i=0;$i<count($array);$i++){
for($j=count($array)-1;$j>$i;$j--){
if($array[$j]<$array[$j-1]){
$h = $array[$j];
$array[$j] = $array[$j-1];
$array[$j-1] = $h;
}
}
}
return$array;
}
$arr = array(1,48,28,49,30,9,81);
$newarr = maopao($arr);
//print_r($newarr);//Array ( [0] => 1 [1]=> 9 [2] => 28 [3] =>30 [4] => 48 [5] => 49 [6]=> 81 )
//PHP折半查找(二分法)
function erfen($array,$value){
if(!is_array($array) || count($array)<1){
return false;
}
$low =0;
$high =count($array)-1;
while($low<$high){
$mid = intval( ($low+$high)/2 );
if ($value==$array[$mid]){
return $mid;
}else{
if ($value<$array[$mid]){
$high = $mid-1;
}else{
$low = $mid;
}
}
}
}
$arr = array(1,4,5,6,7,9,23);
$position = erfen($arr,9);
//echo $position;//5(数组下表)
//PHP快速排序
function kuaisu($array){
if(!is_array($array) || count($array)<=1){
return $array;
}
$length =count($array);
$leftarr =array();
$rightarr =array();
$value =$array[0];
for($i=1;$i<$length;$i++){
if ($array[$i]>$value){
$rightarr[] = $array[$i];
}else{
$leftarr[] = $array[$i];
}
}
$leftarr =kuaisu($leftarr);
$rightarr =kuaisu($rightarr);
returnarray_merge($leftarr, array($value), $rightarr);
}
$arr = array(49,38,65,97,76,13,27);
print_r(kuaisu($arr));//Array ( [0] => 13 [1]=> 27 [2] => 38 [3] =>49 [4] => 65 [5] => 76 [6]=> 97 )
?>
重点说下快速排序，冒泡和折半相对简单易懂点。
快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。由C. A. R.Hoare在1962年提出。它的基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。
算法过程
设要排序的数组是A[0]……A[N-1]，首先任意选取一个数据（通常选用第一个数据）作为关键数据，然后将所有比它小的数都放到它前面，所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一趟快速排序。一趟快速排序的算法是：
1）设置两个变量I、J，排序开始的时候：I=0，J=N-1；
2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给key，即 key=A[0]；
3）从J开始向前搜索，即由后开始向前搜索（J=J-1），找到第一个小于key的值A[J]，并与A[I]交换；
4）从I开始向后搜索，即由前开始向后搜索（I=I+1），找到第一个大于key的A[I]，与A[J]交换；
5）重复第3、4、5步，直到 I=J；(3,4步是在程序中没找到时候j=j-1，i=i+1。找到并交换的时候i，j指针位置不变。另外当i=j这过程一定正好是i+或j+完成的最后另循环结束)
例如：待排序的数组A的值分别是：（初始关键数据：X=49）注意关键X永远不变，永远是和X进行比较，无论在什么位子，最后的目的就是把X放在中间，小的放前面大的放后面。
A[0] 、 A[1]、 A[2]、 A[3]、 A[4]、 A[5]、 A[6]：
49 38 65 97 76 13 27
进行第一次交换后： 2738 65 97 76 13 49
( 按照算法的第三步从后面开始找)
进行第二次交换后： 27 38 49 97 76 13 65
(按照算法的第四步从前面开始找>X的值，65>49,两者交换，此时：I=3)
进行第三次交换后： 27 38 13 97 76 49 65
( 按照算法的第五步将又一次执行算法的第三步从后开始找
进行第四次交换后： 27 38 13 49 76 97 65
( 按照算法的第四步从前面开始找大于X的值，97>49,两者交换，此时：J=4 )
此时再执行第三步的时候就发现I=J，从而结束一趟快速排序，那么经过一趟快速排序之后的结果是：27 38 13 49 76 9765，即所以大于49的数全部在49的后面，所以小于49的数全部在49的前面。
快速排序就是递归调用此过程——在以49为中点分割这个数据序列，分别对前面一部分和后面一部分进行类似的快速排序，从而完成全部数据序列的快速排序，最后把此数据序列变成一个有序的序列，根据这种思想对于上述数组A的快速排序的全过程如图6所示：
初始状态 {49 38 65 97 76 13 27}
进行一次快速排序之后划分为 {27 38 13} 49 {76 97 65}
分别对前后两部分进行快速排序 {27 38 13} 经第三步和第四步交换后变成 {13 27 38} 完成排序。
{76 97 65} 经第三步和第四步交换后变成 {65 76 97} 完成排序。
许多人都说 算法是程序的核心，一个程序的好于差,关键是这个程序算法的优劣。作为一个初级phper，虽然很少接触到算法方面的东西 。但是对于冒泡排序，插入排序，选择排序，快速排序四种基本算法，我想还是要掌握的。下面是我按自己的理解，将四个方法分析一遍。
需求：分别用 冒泡排序法，快速排序法，选择排序法，插入排序法将下面数组中 的值按照从小到的顺序进行排序。
$arr(1,43,54,62,21,66,32,78,36,76,39);
1. 冒泡排序法
* 思路分析：法如其名，就是像冒泡一样，每次从数组当中 冒一个最大的数出来。
* 比如：2,4,1 // 第一次 冒出的泡是4
* 2,1,4 // 第二次 冒出的泡是 2
* 1,2,4 // 最后就变成这样
* 代码实现：
复制代码代码如下:
$arr=array(1,43,54,62,21,66,32,78,36,76,39);
function getpao($arr)
{
$len=count($arr);
//设置一个空数组 用来接收冒出来的泡
//该层循环控制 需要冒泡的轮数
for($i=1;$i<$len;$i++)
{ //该层循环用来控制每轮 冒出一个数 需要比较的次数
for($k=0;$k<$len-$i;$k++)
{
if($arr[$k]>$arr[$k+1])
{
$tmp=$arr[$k+1];
$arr[$k+1]=$arr[$k];
$arr[$k]=$tmp;
}
}
}
return $arr;
}
2. 选择排序法：
选择排序法思路： 每次选择一个相应的元素，然后将其放到指定的位置
复制代码代码如下:
function select_sort($arr) {
//实现思路 双重循环完成，外层控制轮数，当前的最小值。内层 控制的比较次数
//$i 当前最小值的位置， 需要参与比较的元素
for($i=0, $len=count($arr); $i<$len-1; $i++) {
//先假设最小的值的位置
$p = $i;
//$j 当前都需要和哪些元素比较，$i 后边的。
for($j=$i+1; $j<$len; $j++) {
//$arr[$p] 是 当前已知的最小值
if($arr[$p] > $arr[$j]) {
//比较，发现更小的,记录下最小值的位置；并且在下次比较时，
// 应该采用已知的最小值进行比较。
$p = $j;
}
}
//已经确定了当前的最小值的位置，保存到$p中。
//如果发现 最小值的位置与当前假设的位置$i不同，则位置互换即可
if($p != $i) {
$tmp = $arr[$p];
$arr[$p] = $arr[$i];
$arr[$i] = $tmp;
}
}
//返回最终结果
return $arr;
}
3.插入排序法
插入排序法思路：将要排序的元素插入到已经 假定排序号的数组的指定位置。
复制代码代码如下:
function insert_sort($arr) {
//区分 哪部分是已经排序好的
//哪部分是没有排序的
//找到其中一个需要排序的元素
//这个元素 就是从第二个元素开始，到最后一个元素都是这个需要排序的元素
//利用循环就可以标志出来
//i循环控制 每次需要插入的元素，一旦需要插入的元素控制好了，
//间接已经将数组分成了2部分，下标小于当前的（左边的），是排序好的序列
for($i=1, $len=count($arr); $i<$len; $i++) {
//获得当前需要比较的元素值。
$tmp = $arr[$i];
//内层循环控制 比较 并 插入
for($j=$i-1;$j>=0;$j--) {
//$arr[$i];//需要插入的元素; $arr[$j];//需要比较的元素
if($tmp < $arr[$j]) {
//发现插入的元素要小，交换位置
//将后边的元素与前面的元素互换
$arr[$j+1] = $arr[$j];
//将前面的数设置为 当前需要交换的数
$arr[$j] = $tmp;
} else {
//如果碰到不需要移动的元素
//由于是已经排序好是数组，则前面的就不需要再次比较了。
break;
}
}
}
//将这个元素 插入到已经排序好的序列内。
//返回
return $arr;
}
4.快速排序法
复制代码代码如下:
function quick_sort($arr) {
//先判断是否需要继续进行
$length = count($arr);
if($length <= 1) {
return $arr;
}
//如果没有返回，说明数组内的元素个数 多余1个，需要排序
//选择一个标尺
//选择第一个元素
$base_num = $arr[0];
//遍历 除了标尺外的所有元素，按照大小关系放入两个数组内
//初始化两个数组
$left_array = array();//小于标尺的
$right_array = array();//大于标尺的
for($i=1; $i<$length; $i++) {
if($base_num > $arr[$i]) {
//放入左边数组
$left_array[] = $arr[$i];
} else {
//放入右边
$right_array[] = $arr[$i];
}
}
//再分别对 左边 和 右边的数组进行相同的排序处理方式
//递归调用这个函数,并记录结果
$left_array = quick_sort($left_array);
$right_array = quick_sort($right_array);
//合并左边 标尺 右边
return array_merge($left_array, array($base_num), $right_array);
}
<?php
//PHP冒泡排序
function maopao($array){
if(!is_array($array) || count($array)<1){
return false;
}
for($i=0;$i<count($array);$i++){
for($j=count($array)-1;$j>$i;$j--){
if($array[$j]<$array[$j-1]){
$h = $array[$j];
$array[$j] = $array[$j-1];
$array[$j-1] = $h;
}
}
}
return$array;
}
$arr = array(1,48,28,49,30,9,81);
$newarr = maopao($arr);
//print_r($newarr);//Array ( [0] => 1 [1]=> 9 [2] => 28 [3] =>30 [4] => 48 [5] => 49 [6]=> 81 )
//PHP折半查找(二分法)
function erfen($array,$value){
if(!is_array($array) || count($array)<1){
return false;
}
$low =0;
$high =count($array)-1;
while($low<$high){
$mid = intval( ($low+$high)/2 );
if ($value==$array[$mid]){
return $mid;
}else{
if ($value<$array[$mid]){
$high = $mid-1;
}else{
$low = $mid;
}
}
}
}
$arr = array(1,4,5,6,7,9,23);
$position = erfen($arr,9);
//echo $position;//5(数组下表)
//PHP快速排序
function kuaisu($array){
if(!is_array($array) || count($array)<=1){
return $array;
}
$length =count($array);
$leftarr =array();
$rightarr =array();
$value =$array[0];
for($i=1;$i<$length;$i++){
if ($array[$i]>$value){
$rightarr[] = $array[$i];
}else{
$leftarr[] = $array[$i];
}
}
$leftarr =kuaisu($leftarr);
$rightarr =kuaisu($rightarr);
returnarray_merge($leftarr, array($value), $rightarr);
}
$arr = array(49,38,65,97,76,13,27);
print_r(kuaisu($arr));//Array ( [0] => 13 [1]=> 27 [2] => 38 [3] =>49 [4] => 65 [5] => 76 [6]=> 97 )
?>
重点说下快速排序，冒泡和折半相对简单易懂点。
快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。由C. A. R.Hoare在1962年提出。它的基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。
算法过程
设要排序的数组是A[0]……A[N-1]，首先任意选取一个数据（通常选用第一个数据）作为关键数据，然后将所有比它小的数都放到它前面，所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一趟快速排序。一趟快速排序的算法是：
1）设置两个变量I、J，排序开始的时候：I=0，J=N-1；
2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给key，即 key=A[0]；
3）从J开始向前搜索，即由后开始向前搜索（J=J-1），找到第一个小于key的值A[J]，并与A[I]交换；
4）从I开始向后搜索，即由前开始向后搜索（I=I+1），找到第一个大于key的A[I]，与A[J]交换；
5）重复第3、4、5步，直到 I=J；(3,4步是在程序中没找到时候j=j-1，i=i+1。找到并交换的时候i，j指针位置不变。另外当i=j这过程一定正好是i+或j+完成的最后另循环结束)
例如：待排序的数组A的值分别是：（初始关键数据：X=49）注意关键X永远不变，永远是和X进行比较，无论在什么位子，最后的目的就是把X放在中间，小的放前面大的放后面。
A[0] 、 A[1]、 A[2]、 A[3]、 A[4]、 A[5]、 A[6]：
49 38 65 97 76 13 27
进行第一次交换后： 2738 65 97 76 13 49
( 按照算法的第三步从后面开始找)
进行第二次交换后： 27 38 49 97 76 13 65
(按照算法的第四步从前面开始找>X的值，65>49,两者交换，此时：I=3)
进行第三次交换后： 27 38 13 97 76 49 65
( 按照算法的第五步将又一次执行算法的第三步从后开始找
进行第四次交换后： 27 38 13 49 76 97 65
( 按照算法的第四步从前面开始找大于X的值，97>49,两者交换，此时：J=4 )
此时再执行第三步的时候就发现I=J，从而结束一趟快速排序，那么经过一趟快速排序之后的结果是：27 38 13 49 76 9765，即所以大于49的数全部在49的后面，所以小于49的数全部在49的前面。
快速排序就是递归调用此过程——在以49为中点分割这个数据序列，分别对前面一部分和后面一部分进行类似的快速排序，从而完成全部数据序列的快速排序，最后把此数据序列变成一个有序的序列，根据这种思想对于上述数组A的快速排序的全过程如图6所示：
初始状态 {49 38 65 97 76 13 27}
进行一次快速排序之后划分为 {27 38 13} 49 {76 97 65}
分别对前后两部分进行快速排序 {27 38 13} 经第三步和第四步交换后变成 {13 27 38} 完成排序。
{76 97 65} 经第三步和第四步交换后变成 {65 76 97} 完成排序。
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