排序演算法

卡爾西法發表於2020-02-08
排序演算法

  • 氣泡排序

    /**
* 氣泡排序
*
* @params $arr 要排序的陣列
* @params $sot 預設升序排序，false 降序排序
*/
  function bubble_sort($arr,$sot = true)
  {
      $len = count($arr);
      for($i=0;$i<$len-1;$i++){
          //用來判斷是否發生交換，沒有則可以結束排序
          $flag = false;
          $mid = null;
          for($j=0;$j<$len-$i-1;$j++){
              if($sot){
                  //升序排序
                  if($arr[$j]>$arr[$j+1]){
                      $mid = $arr[$j];
                      $arr[$j] = $arr[$j+1];
                      $arr[$j+1] = $mid;
                      $flag = true;
                  }
              }else{
                  //降序排序
                  if($arr[$j]<$arr[$j+1]){
                      $mid = $arr[$j];
                      $arr[$j] = $arr[$j+1];
                      $arr[$j+1] = $mid;
                      $flag = true;
                  }
              }
          }
          if(!$flag){
              //排序已完成
              break;
          }
      }
      return $arr;
  }

  • 插入排序

       /**
   * 插入排序
   *
   * @params $arr 要排序的陣列
   * @params $flag 預設升序排序 false時，降序排序
   */
  function insertSort($arr,$flag = true)
  {
      $len = count($arr);

      for($i = 0;$i<$len-1;$i++){
          $preIndex = $i; //記錄位置
          $current = $arr[$preIndex+1];//記錄下一個的值

          while($preIndex >=0){
              if($flag){
                  if(($current > $arr[$preIndex])){
                      break;
                  }
              }else{
                  if($current < $arr[$preIndex]){
                      break;
                  }
              }
              $arr[$preIndex+1] = $arr[$preIndex];
              $preIndex--;
          }
          $arr[$preIndex+1] = $current;
      }
      return $arr;
  }

  • 選擇排序

    /**
   * 選擇排序
   *
   * @params $arr 要排序的陣列
   * @params $flag 預設true時，升序排序，否則降序排序
   */
  function select_sort($arr,$flag = true)
  {
      $len = count($arr);

      for($i=0;$i<$len;$i++){
          $currentIndex = null;
          $currentIndex = $i; //當前比較元素的位置
          for($j=$i+1;$j<$len;$j++){
              if($flag ? $arr[$j]<$arr[$currentIndex] : $arr[$j]>$arr[$currentIndex]){
                  $currentIndex = $j;
              }
          }
          //交換元素
          $mid = null;
          if($i != $currentIndex){
              $mid = $arr[$i];
              $arr[$i] = $arr[$currentIndex];
              $arr[$currentIndex] = $mid;
          }
      }
      return $arr;
  }

  • 希爾排序

    /**
   * 希爾排序
   * @params $arr 排序陣列
   * @params $flag 預設升序排序 false 則降序排序
   */
  function shell_sort($arr,$flag = true)
  {
      $len = count($arr);
      for($gap = floor($len/2);$gap > 0;$gap = floor($gap/2)){
          for($j = $gap;$j < $len;$j++){
              for($k = $j-$gap;$k >=0 && ($flag ? $arr[$k+$gap] < $arr[$k] : $arr[$k+$gap] > $arr[$k]);$k -= $gap){
                  $temp = $arr[$k];
                  $arr[$k] = $arr[$k+$gap];
                  $arr[$k+$gap] = $temp;
              }
          }
      }
      return $arr;
  }

  • 二路歸併排序

    $arr = [10, 2, 4, 56, 29, 33, 293, 83, 2, 22];
function mergeSort(&$arr)
{
   $left = 0; //第一個元素的下標
   $right = count($arr) -1; //最後一個元素的下標
   divSort($arr,$left,$right);
}
function divSort(&$arr,$left,$right)
{
   if($left < $right) {
   //找出中間索引
   $mid = floor(($left + $right) / 2); //分成兩組
   //對左邊陣列進行遞迴分組
   divSort($arr,$left,$mid);
   //對右邊陣列進行遞迴分組
   divSort($arr,$mid+1,$right);
   //將左右排好順序的陣列進行合併排序
   merge($arr,$left,$mid,$right);
}
  //將兩個有序陣列合併成一個有序陣列
function merge(&$arr,$left,$mid,$right)
{
  $i = $left;
  $j = $mid + 1;
  $temp = []; //臨時合併陣列

while($i <= $mid && $j <= $right)
{
  if($arr[$i] < $arr[$j]){
      $temp[] = $arr[$i];
      $i++;
  }else{
      $temp[] = $arr[$j];
  $j++;
}
}  //比完之後，假如左陣列仍有剩餘，則全部複製到 temp 陣列
while($i <= $mid) {
   $temp[] = $arr[$i];
   $i++;
}
//比完之後，假如右陣列仍有剩餘，則全部複製到 temp 陣列
while($j <= $right) {
   $temp[] = $arr[$j];
   $j++;
}
//將合併序列複製到原始序列中
for($k = 0; $k < count($temp); $k++) {
   $arr[$left + $k] = $temp[$k];
}
}
//測試

mergeSort($arr);
var_dump($arr);

  • 快速排序

    function quickSort($arr)
{
  $len = count($arr);
  if($len < 2) {
      return $arr;
  }

  $pivot = $arr[0];   //基準值
  $leftArray = $rightArray = array();

  for($i = 1; $i < $len; $i++) {
      if($arr[$i] < $pivot) {
          $leftArray[] = $arr[$i];
      }else{
          $rightArray[] = $arr[$i];
      }
  }
  $leftArray = quickSort($leftArray);
  $rightArray = quickSort($rightArray);

  return array_merge($leftArray,array($pivot),$rightArray);
}
  //測試
  $newArr = quickSort($arr);
  var_dump($newArr);

  • 計數排序

    function countingSort($arr, $maxValue = null)
  {
      if ($maxValue === null) {
          $maxValue = max($arr);
      }
      for ($m = 0; $m < $maxValue + 1; $m++) {
          $bucket[] = null;
      }
      $arrLen = count($arr);
      for ($i = 0; $i < $arrLen; $i++) {
          if (!array_key_exists($arr[$i], $bucket)) {
              $bucket[$arr[$i]] = 0;
          }
          $bucket[$arr[$i]]++;
      }
      $sortedIndex = 0;
      foreach ($bucket as $key => $len) {
          if ($len !== null){
              while($len > 0){
                  $arr[$sortedIndex++] = $key;
                  $len--;
              }
          }

      }

      return $arr;
  }
  //測試
  $newArr = countingSort($arr);
  var_dump($newArr);
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