详解PHP基础算法：冒泡、选择、插入、快速、归并

概述详解PHP基础算法：冒泡、选择、插入、快速、归并

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、归并排序等基本算法，还是要掌握的。

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，归并排序将下面数组中 的值按照从小到大的顺序进行排序。

$arr=array(11,3,56,62,21,66,32,78,36,76,39,88,34);

1、冒泡排序

介绍：

冒泡排序（Bubble Sort）是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，依次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

步骤：

1、比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。

2、对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。

3、针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。

4、持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

代码：

<?PHP$arr = [1, 43, 54, 62, 21, 66, 32, 78, 36, 76, 39, 2];//冒泡排序function bubbleSort($arr) {    $len = count($arr);    //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]) {    //从小到大 < || 从大到小 >                $tmp         = $arr[$k + 1]; // 声明一个临时变量                $arr[$k + 1] = $arr[$k];                $arr[$k]     = $tmp;            }        }    }    return $arr;}$arr = bubbleSort($arr);print_r($arr);

排序效果：

2、选择排序

介绍：

选择排序(Selection sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理如下。首先在未排序序列中找到最小元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小元素，然后放到排序序列末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。

代码：

<?PHP$arr = [1, 43, 54, 62, 21, 66, 32, 78, 36, 76, 39, 2];//选择排序//实现思路 双重循环完成，外层控制轮数，当前的最小值。内层控制比较次数function selectSort($arr) {    $len = count($arr);    //$i 当前最小值的位置， 需要参与比较的元素    for ($i = 0; $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            //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。            $p = ($arr[$p] <= $arr[$j]) ? $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 $arr;}$arr = selectSort($arr);print_r($arr);

3、插入排序

介绍：

插入排序（Insertion Sort）的算法描述是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。插入排序在实现上，通常采用in-place排序（即只需用到O(1)的额外空间的排序），因而在从后向前扫描过程中，需要反复把已排序元素逐步向后挪位，为最新元素提供插入空间。

步骤：

1、从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序

2、取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描

3、如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置

4、重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置

5、将新元素插入到该位置中

6、重复步骤2

代码：

<?PHP$arr = [1, 43, 54, 62, 21, 66, 32, 78, 36, 76, 39,2];//插入排序function insert_sort($arr){    $len=count($arr);    for($i=1; $i<$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])   //从小到大 < || 从大到小 >            {                //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 $arr;}$arr = insert_sort($arr);print_r($arr);

4、快速排序

介绍：

快速排序是由东尼·霍尔所发展的一种排序算法。在平均状况下，排序 n 个项目要Ο(n log n)次比较。在最坏状况下则需要Ο(n2)次比较，但这种状况并不常见。事实上，快速排序通常明显比其他Ο(n log n) 算法更快，因为它的内部循环（inner loop）可以在大部分的架构上很有效率地被实现出来，且在大部分真实世界的数据，可以决定设计的选择，减少所需时间的二次方项之可能性。

步骤：

1、从数列中挑出一个元素，称为 “基准”（pivot），

2、重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition） *** 作。

3、递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

代码：

<?PHP$arr = [1, 43, 54, 62, 21, 66, 32, 78, 36, 76, 39,2];//快速排序function quick_sort($arr){    //判断参数是否是一个数组    if(!is_array($arr)) return false;    //递归出口:数组长度为1，直接返回数组    $length = count($arr);    if($length<=1) return $arr;    //数组元素有多个,则定义两个空数组    $left = $right = array();    //使用for循环进行遍历，把第一个元素当做比较的对象    for($i=1; $i<$length; $i++)    {        //判断当前元素的大小        if($arr[$i] < $arr[0]){  //从小到大 < || 从大到小 >            $left[]=$arr[$i];        }else{            $right[]=$arr[$i];        }    }    //递归调用    $left=quick_sort($left);    $right=quick_sort($right);    //将所有的结果合并    return array_merge($left,array($arr[0]),$right);}$arr = quick_sort($arr);print_r($arr);

排序效果：

5、归并排序

利用递归，先拆分、后合并、再排序。

步骤:

均分数列为两个子数列递归重复上一步骤，直到子数列只有一个元素父数列合并两个子数列并排序，递归返回数列

代码：

<?PHP$arr = [1, 43, 54, 62, 21, 66, 32, 78, 36, 76, 39,2];// 归并排序主程序function mergeSort($arr) {    $len = count($arr);    // 递归结束条件, 到达这步的时候, 数组就只剩下一个元素了, 也就是分离了数组    if ($len <= 1) {        return $arr;    }    $mID  = intval($len / 2);             // 取数组中间    $left = array_slice($arr, 0, $mID); // 拆分数组0-mID这部分给左边left    $right= array_slice($arr, $mID);          // 拆分数组mID-末尾这部分给右边right    $left = mergeSort($left);                 // 左边拆分完后开始递归合并往上走    $right= mergeSort($right);                // 右边拆分完毕开始递归往上走    $arr  = merge($left, $right);             // 合并两个数组,继续递归    return $arr;}// merge函数将指定的两个有序数组(arrA, arr)合并并且排序function merge($arrA, $arrB) {    $arrC = array();    while (count($arrA) && count($arrB)) {        // 这里不断的判断哪个值小, 就将小的值给到arrC, 但是到最后肯定要剩下几个值,        // 不是剩下arrA里面的就是剩下arrB里面的而且这几个有序的值, 肯定比arrC里面所有的值都大所以使用        //从小到大 < || 从大到小 >        $arrC[] = $arrA[0] < $arrB[0] ? array_shift($arrA) : array_shift($arrB);    }    return array_merge($arrC, $arrA, $arrB);}$arr = mergeSort($arr);print_r($arr);

排序效果：

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