PHP常见算法 - 技术栈

排序

冒泡排序

依次比较相邻的两个数，将比较小的数放在前面，比较大的数放在后面。

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$arr = [8,1,10,9,5,7];
function bubbleSort($arr){
    // 外层 for 循环控制循环次数
    for ($i=0; $i<count($arr) ; $i++) {
        //内层 for 循环进行两数交换，找每次的最大数，排到最后
        for ($j=0; $j < count($arr)-1; $j++) {

            //数组里第一个和第二个对比，如果1>2，执行数值互换
            if($arr[$j] >$arr[$j+1]){
               
                $x = $arr[$j];  //第一赋给一个变量
                $arr[$j] = $arr[$j+1]; //第二赋给第一
                $arr[$j+1] = $x;  //把变量给第二，结果就是1，2的数值互换
                // $a=10;
                // $b=20;
                // $x=$a; $x=10
                // $a=$b; $a=20
                // $b=$X; $b=10
            }
        }
    }
    return $arr;
}
print_r(bubbleSort($arr));

快速排序

快速排序是对冒泡排序的一种改进。

设置一个基准元素，通过排序将需要排序的数据分割成两个部分，其中一部分的所有数据比基准元素小，另一部分的所有数据比基准元素大，然后对这两部分数据分别进行递归快速排序，最后将得到的数据和基准元素进行合并，就得到了所需数据。

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$arr = [8,1,10,9,5,7];
function quickSort($arr){
    $lenth = count($arr);//获取数组个数
    if($lenth <= 1){//小于等于一个不用往下走了
        return $arr;
    }
    //选择基准元素。一般选第一个或最后一个
    $first = $arr[0];
    $left = array();//接收小于基准元素的值
    $right = array();//接收大于基准元素的值
    //循环从1开始，因为基准元素是0
    for($i=1;$i<$lenth;$i++){
        if($arr[$i]<$first){//小于基准元素的值
            $left[] = $arr[$i];
        }else{//大于基准元素的值
            $right[] = $arr[$i];
        }
    }
    //递归排序
    $left = quickSort($left);
    $right = quickSort($right);
    //合并返回数组
    return array_merge($left,array($first),$right);
}
print_r(quickSort($arr));

选择排序

1.找到数组中最小的元素，拎出来，将它和数组的第一个元素交换位置；

2.在剩下的元素中继续寻找最小的元素，拎出来，和数组的第二个元素交换位置;

3.如此循环，直到整个数组排序完成。

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$arr = [8,1,10,9,5,7];
function selectSort($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;
        }
    }
 
    return $arr;
}

print_r(selectSort($arr));

插入排序

每次将一个待排序的数据元素，插入到前面已经排好序的数列中的适当位置，使数列依然有序；直到待排序数据元素全部插入完为止。

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$arr = [8,1,10,9,5,7];
function insertSort($arr){
    $count = count($arr);   
    for($i=1; $i<$count; $i++){         
        $tmp = $arr[$i];        
        $j = $i - 1;        
        while(isset($arr[$j]) && $arr[$j] > $tmp){             
            $arr[$j+1] = $arr[$j];          
            $arr[$j] = $tmp;            
            $j--;           
        }    
    }    
    return $arr; 
} 

print_r(insertSort($arr));

希尔排序

希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种，它是针对直接插入排序算法的改进。该方法又称缩小增量排序，因DL．Shell于1959年提出而得名。

希尔排序实质上是一种分组插入方法。它的基本思想是：对于n个待排序的数列，取一个小于n的整数gap(gap被称为步长)将待排序元素分成若干个组子序列，所有距离为gap的倍数的记录放在同一个组中；然后，对各组内的元素进行直接插入排序。这一趟排序完成之后，每一个组的元素都是有序的。然后减小gap的值，并重复执行上述的分组和排序。重复这样的操作，当gap=1时，整个数列就是有序的。

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$arr = [8,1,10,9,5,7];
function shellSort(&$arr){
    if(!is_array($arr))return;$n=count($arr);
    for($gap=floor($n/2);$gap>0;$gap=floor($gap/=2)){
        for($i=$gap;$i<$n;++$i){
            for($j=$i-$gap;$j>=0&&$arr[$j+$gap]<$arr[$j];$j-=$gap){
                $temp=$arr[$j];
                $arr[$j]=$arr[$j+$gap];
                $arr[$j+$gap]=$temp;
            }
        }
    }
    return $arr;
}

print_r(shellSort($arr));

查找

二分查找

二分查找也称折半查找（Binary Search），它是一种效率较高的查找方法。但是，折半查找要求线性表必须采用顺序存储结构，而且表中元素按关键字有序排列。

首先，假设表中元素是按升序排列，将表中间位置记录的关键字与查找关键字比较，如果两者相等，则查找成功；否则利用中间位置记录将表分成前、后两个子表，如果中间位置记录的关键字大于查找关键字，则进一步查找前一子表，否则进一步查找后一子表。重复以上过程，直到找到满足条件的记录，使查找成功，或直到子表不存在为止，此时查找不成功。

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/**
 * 二分查找（Binary Search）算法，也叫折半查找算法。二分查找的思想非常简单，有点类似分治的思想。
 * 二分查找针对的是一个有序的数据集合，每次都通过跟区间的中间元素对比，
 * 将待查找的区间缩小为之前的一半，直到找到要查找的元素，或者区间被缩小为 0。
 *
 * 循环写法
 * @param array $array      待查找的数组
 * @param int $findVal      要查找的值
 * @return int              返回找到的数组键
 */
function binarySearch($array, $findVal)
{
    // 非数组或者数组为空，直接返回-1
    if (!is_array($array) || empty($array)) {
        return -1;
    }
    // 查找区间，起点和终点
    $start = 0;
    $end = count($array) - 1;
    while ($start <= $end) {
        // 以中间点作为参照点比较，取整数
        $middle = intval(($start + $end) / 2);
 
        if ($array[$middle] > $findVal) {
            // 查找数比参照点小，则要查找的数在左半边
            // 因为 $middle 已经比较过了，这里需要减1
            $end = $middle - 1;
 
        } elseif ($array[$middle] < $findVal) {
            // 查找数比参照点大，则要查找的数在右半边
            // 因为 $middle 已经比较过了，这里需要加1
            $start = $middle + 1;
 
        } else {
            // 查找数与参照点相等，则找到返回
            return $middle;
        }
    }
    // 未找到，返回-1
    return -1;
}
 
// 调用
$array = [10,12,16,19,20,34,56,78,84,95,100];
echo binarySearch($array, 84);

/**
 * 递归写法
 * @param array $array  待查找的数组
 * @param int $findVal  要查找的值
 * @param int $start    查找区间，起点
 * @param int $end      查找区间，终点
 * @return int          返回找到的数组键
 */
function binSearch($array, $findVal, $start, $end)
{
    // 以中间点作为参照点比较，取整数
    $middle = intval(($start + $end) / 2);
    if ($start > $end) {
        return -1;
    }
    if ($findVal > $array[$middle]) {
        // 查找数比参照点大，则要查找的数在右半边
        return binSearch($array, $findVal, $middle + 1, $end);
 
    } elseif ($findVal < $array[$middle]) {
        // 查找数比参照点小，则要查找的数在左半边
        return binSearch($array, $findVal, $start, $middle - 1);
 
    } else {
        return $middle;
    }
}
 
// 调用
$arr = [10,12,16,19,20,34,56,78,84,95,100];
var_dump(binSearch($arr, 95, 0, count($arr)-1));

ps：未完待续