PHP_php スキルにおける 4 つのソート アルゴリズムの実装と効率分析

jacklove
リリース: 2023-04-01 19:50:02
オリジナル
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この記事では、PHP の 4 つのソート アルゴリズムの実装と効率の分析を主に紹介し、具体的な例に基づいて、PHP のバブル ソート、挿入ソート、選択ソート、およびクイック ソートの具体的な定義、使用法、およびアルゴリズムの複雑さの分析を示します。この記事では、PHP での 4 つの並べ替えアルゴリズムの実装と効率分析について説明します。参考までに皆さんと共有してください。詳細は次のとおりです。

PHP の 4 つの基本的な並べ替えアルゴリズムは、バブル ソート、挿入ソート、選択ソート、クイック ソートです。

以下は私がコンパイルしたアルゴリズム コードです:

1. バブル ソート:

アイデア: 配列に対して複数ラウンドのバブルを実行します。 1 回のラウンドで、配列内の要素がペアごとに比較され、位置が調整され、最大の数値が現れます。

//简单版: function bubbleSort($arr) { $n = count($arr); for($i=1;$i<$n;$i++) { //冒泡的轮数(最多$n-1轮) for($j=0;$j<$n-1;$j++) { //每一轮冒泡(两两比较,大者后移) if($arr[$j] > $arr[$j+1]) { //前者大于后者,交换位置 $tmp = $arr[$j]; $arr[$j] = $arr[$j+1]; $arr[$j+1] = $tmp; } } } return $arr; }
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//改进版: function bubbleSort($arr) { $n = count($arr); for($i=1;$i<$n;$i++) { //冒泡的轮数(最多$n-1轮) $flag = 0; //是否发生位置交换的标志 for($j=0;$j<$n-$i;$j++) { //每一轮冒泡(两两比较,大者后移) if($arr[$j] > $arr[$j+1]) { //前者大于后者,交换位置 $tmp = $arr[$j]; $arr[$j] = $arr[$j+1]; $arr[$j+1] = $tmp; $flag = 1; } } if($flag == 0) { //没有发生位置交换,排序已完成 break; } } return $arr; }
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バブル ソート アルゴリズムの効率を向上させるために、改善が必要な主な領域は次のとおりです。

(1) バブル ソートのラウンド数を減らす: バブル ソートのラウンドで位置の交換が発生しない場合、それは配列がソートされたことを意味し、ループを直ちに終了する必要があります。

(2) 各ラウンドの比較の数を減らします。並べ替えられた配列内の一部の要素を比較しなくなりました。

2. 挿入ソート:

アイデア: 配列の前の要素がソートされていると仮定し、配列の後ろの要素を検索します。ソートされた要素のキュー 適切な場所を見つけて挿入します。

function insertSort($arr) { $n = count($arr); for($i=1;$i<$n;$i++) { //从第二个元素开始插入 for($j=$i-1;$j>=0;$j--) { //与前面的数比较,找到插入的位置 if($arr[$j] > $arr[$j+1]) { //比前面的数小,交换位置 $tmp = $arr[$j]; $arr[$j] = $arr[$j+1]; $arr[$j+1] = $tmp; } else { //大于或等于前面的数,表示已找到插入的位置 break; } } } return $arr; }
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3. 選択の並べ替え:

アイデア: 複数の選択を行い、毎回最大の要素を選択します。指定された場所。

function selectSort($arr) { $n = count($arr); for($i=$n-1;$i>0;$i--) { //选择排序的轮数($n-1轮) $pos = $i; //假设最大元素的位置 for($j=0;$j<$i;$j++) { //每一轮:从未选择过的元素中选择最大的数 if($arr[$j] > $arr[$pos]) { //所在位置元素比目前最大元素大,标志其位置 $pos = $j; } } if($pos != $i) { //将最大元素放入指定的位置 $tmp = $arr[$pos]; $arr[$pos] = $arr[$i]; $arr[$i] = $tmp; } } return $arr; }
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4. クイックソート:

アイデア: 再帰的アルゴリズム。まず配列の最初の要素を基準として選択し、それ以下の数値とそれより大きい数値をそれぞれ 2 つの配列に入れ、2 つの配列に対して同様の処理を実行し、最後に 2 つの配列を最初の要素とマージします。 。

function quickSort($arr) { $n = count($arr); if($n <= 1) { //若数组只有一个元素,直接返回 return $arr; } $largeArr = array(); //存放大数 $smallArr = array(); //存放小数 $cur = $arr[0]; //分类基数 for($i=1;$i<$n;$i++) { //遍历数组元素,对每个元素进行归类 if($arr[$i] > $cur) { $largeArr[] = $arr[$i]; } else { $smallArr[] = $arr[$i]; } } //分别对大数组和小数组进行相同的处理 $smallArr = quickSort($smallArr); $largeArr = quickSort($largeArr); //合并小数组、分类基数和大数组 return array_merge($smallArr,array($cur),$largeArr); }
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各並べ替えアルゴリズムの時間計算量と空間計算量:


ソートアルゴリズム バブルソート 2 2 挿入ソート #O(n ) O(n 2 ##O(n ##O(1) ##O(nlog n) 2 ) #O( nlog n) O(log
ベストタイム分析 ワーストタイム分析 平均時間計算量 安定度 空間複雑度
O(n) O(n)O(n)安定 O(1)
O(n)2#O(n2) 安定O(1) 並べ替えを選択
) O( n2)2)#安定#迅速ソート2#O(n
2不安定2n)~O(n) 注: クイック ソートは、配列の順序が乱れている場合に最も効率的ですが、配列が順序付けされている場合は最も効率的ではありません。 PS: 並べ替えに関する別のデモンストレーション ツールを参考にお勧めします:
オンライン アニメーション 挿入のデモンストレーション/ selection/bubble/merge/Hill/クイック ソート アルゴリズム プロセス ツール:

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ソース:php.cn
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