PHP四种排序算法实现及效率分析【冒泡排序,插入排序,选择排序和快速排序】
本文实例讲述了PHP四种排序算法实现及效率分析。分享给大家供大家参考，具体如下：
PHP的四种基本排序算法为：冒泡排序、插入排序、选择排序和快速排序。
下面是我整理出来的算法代码：
1. 冒泡排序：
思路：对数组进行多轮冒泡，每一轮对数组中的元素两两比较，调整位置，冒出一个最大的数来。
//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 $arr;
}
//改进版：
function bubbleSort($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 $arr;
}
为了提高冒泡排序算法的效率，主要需要改进的地方有：
（1）减少冒泡的轮数：当一轮冒泡排序中没有发生位置交换时表示数组已排好序了，应立即退出循环。
（2）减少每一轮比较的次数：对数组中已经排好序的部分元素不再对它们进行比较。
2. 插入排序：
思路：假设数组前面的元素是排好序的，遍历数组后面的元素，在已排好序的元素队列中找到合适的位置，插入其中。
function insertSort($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 $arr;
}
3. 选择排序：
思路：进行多次选择，每次选出最大元素放入指定位置。
function selectSort($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 $arr;
}
4. 快速排序：
思路：递归算法。先选择数组的第一个元素作为标准，然后把小于或等于它和大于它的数分别放入两个数组中，对这两个数组也进行相同的处理，最后合并这两个数组和第一个元素。
function quickSort($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);
}
各个排序算法的时间复杂度和空间复杂度：
| 排序算法 | 最好时间分析 | 最差时间分析 | 平均时间复杂度 | 稳定度 | 空间复杂度 |
| 冒泡排序 | O(n) | O(n2) | O(n2) | 稳定 | O(1) |
| 插入排序 | O(n) | O(n2) | O(n2) | 稳定 | O(1) |
| 选择排序 | O(n2) | O(n2) | O(n2) | 稳定 | O(1) |
| 快速排序 | O(nlog2n) | O(n2) | O(nlog2n) | 不稳定 | O(log2n)~O(n) |
注：快速排序在数组乱序是效率是最好的，在数组有序时效率是最差的。
PS：这里再为大家推荐一款关于排序的演示工具供大家参考：
在线动画演示插入/选择/冒泡/归并/希尔/快速排序算法过程工具：
http://tools.jb51.net/aideddesign/paixu_ys
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希望本文所述对大家PHP程序设计有所帮助。