说明：本文是对个人学习冒泡、快速、选择和插入排序的小总结。面试经常问这些东西，虽然不知道为啥老爱问这些，该问的又不问。不管咋样，个人学习MySQL时有关索引就用到快速排序，索引也是以B+Tree数据结构保存的(Innodb存储引擎)，所以基本功还是很重要的嘛。
快速排序
个人实验发现，快速排序在这四个排序当中似乎是最快的，看下图比较直观：
看下代码吧：
<?php
/**
* Created by PhpStorm.
* User: liuxiang
* Date: 16/6/15
* Time: 21:33
*/
class QuickSort{
/**
* 递归
*
* 快速排序过程:
* 1.给初始值,$mid=$data[0]
* 2.第二个值开始,与$mid比较,小的放在左边,大的放在右边
* 3.递归,直到数组就剩一个值
*
* 效率低,还使用了array_merge()方法
*
* @param array $data
* @return array
*/
public function arrayQuickSort(array $data)
{
$count = count($data);
if($count <= 1){
return $data;
}
$mid = $data[0];
$left = $right = [];
for($i=1; $i<$count; $i++){
($data[$i] < $mid) ? $left[] = $data[$i] :$right[]=$data[$i];
}
$left = $this->arrayQuickSort($left);
$right = $this->arrayQuickSort($right);
return array_merge($left, [$mid], $right);
}
}
$arr = [5, 4, 5, 3, 8, 10, 3, 2, 4, 7];
$arr2 = array_rand(range(1, 1000), 500);
shuffle($arr2);
$quickSort = new QuickSort();
$time1 = microtime(true);
//$quickArr = $quickSort->arrayQuickSort($arr);
$quickArr = $quickSort->arrayQuickSort($arr2);//11.8780136108ms
$time2 = microtime(true);
//var_dump($quickArr);
echo (($time2 - $time1)*1000).'ms'.PHP_EOL;
实验快速排序，排序随机的500个数只要11ms左右，还挺快。
冒泡排序
冒泡排序效率就比较差了，看图比较直观它的原理：
看代码吧：
<?php
/**
* Created by PhpStorm.
* User: liuxiang
* Date: 16/6/15
* Time: 21:26
*/
class BubbleSort{
/**
* 非递归
*
* 冒泡排序算法过程:
* 1.比较相连两个元素,如果第一个比第二个大,交换位置
* 2.n个数,需要观察n-1次
* 3.每一个数number,需要与其余n-1个数比较,但实际只需要排序n-1-$i,如5,4,3,2,1就5经过4=5-1-0次排序4,3,2,1,5,而4只经过3=5-1-1次排序3,2,1,4,5
* 4.直到排序次数走完,一个乱序就可排为升序或降序了
* 平均时间复杂度最优n,最差n^2
*/
/**
* @param array $data
* @return array
*/
public function arrayBubbleSort(array $data){
$count = count($data);
for($i=0; $i<$count; $i++){
for($j=0; $j<$count-1-$i; $j++){
// for($j=0; $j<$count-1; $j++){//这样也可以,不过多了$i次比较
if($data[$j] > $data[$j+1]){
$this->swap($data[$j], $data[$j+1]);
}
}
}
return $data;
}
/**
* 字符串排序也和数组一样,字符串数组形式访问字符
* @param string|string $str
* @return string
*/
public function stringBubbleSort(string $str)
{
$count = strlen($str);
for($i=0; $i<$count; $i++){
for($j=0; $j<$count-1-$i; $j++){
if($str[$j] > $str[$j+1]){
$this->swap($str[$j], $str[$j+1]);
}
}
}
return $str;
}
/**
* 交换变量值
* @param $var1
* @param $var2
*/
public function swap(&$var1, &$var2)
{
$tmp = $var1;
$var1 = $var2;
$var2 = $tmp;
}
}
$arr = [5, 4, 5, 3, 8, 10, 3, 2, 4, 7];
$str = 'SegmentFault';
$arr2 = array_rand(range(1, 1000), 500);
shuffle($arr2);
$sort = new BubbleSort();
$time1 = microtime(true);
//$bubbleArr = $sort->arrayBubbleSort($arr);
$bubbleArr = $sort->arrayBubbleSort($arr2);//316.018104553ms
$time2 = microtime(true);
//var_dump($bubbleArr);
echo (($time2 - $time1)*1000).'ms'.PHP_EOL;实验冒泡排序，排序随机的500个数需要316ms左右，慢的不行。
插入排序
插入排序个人觉得就像是玩扑克，牌桌上n张牌，一张张抓过来，然后新牌根据手上的m张牌依次比较，找到对应位置。看图比较直观：
看代码吧：
<?php
/**
* Created by PhpStorm.
* User: liuxiang
* Date: 16/6/23
* Time: 18:14
*/
class InsertSort
{
/**
* 插入排序具体算法描述
* 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后
* 6.重复步骤2~5
*
* @param array $data
* @return array
*/
public function arrayInsertSort(array $data)
{
$count = count($data);
for($i=0; $i<$count-1; $i++){
for($j=$i+1; $j>0; $j--){
if($data[$j] > $data[$j-1]){
break;
}
$this->swap($data[$j-1], $data[$j]);
}
}
return $data;
}
/**
* 交换变量值
* @param $var1
* @param $var2
*/
public function swap(&$var1, &$var2)
{
$tmp = $var1;
$var1 = $var2;
$var2 = $tmp;
}
}
$arr = [5, 4, 5, 3, 8, 10, 3, 2, 4, 7];
$arr2 = array_rand(range(1, 1000), 500);
shuffle($arr2);
$insert = new InsertSort();
$time1 = microtime(true);
//$insertArr = $insert->arrayInsertSort($arr);
$insertArr = $insert->arrayInsertSort($arr2);//315.321922302ms
$time2 = microtime(true);
//var_dump($insertArr);
echo (($time2 - $time1)*1000).'ms'.PHP_EOL;
include __DIR__ . "/autoload.php";
function inverst_sort(string $str): string {
for ($i = 1; $i < strlen($str); $i++) {
$key = $str[$i];
$j = $i - 1;
while ($j > 0 && $str[$j] > $key) {
$str[$j+1] = $str[$j];
$j = $j -1;
}
$str[$j+1] = $key;
}
return $str;
}
dump(inverst_sort('abdghhjc'));实验插入排序，排序随机的500个数需要315ms左右，和冒泡排序差不多速度。
选择排序
选择排序速度还行，看图：
看代码吧：
<?php
/**
* Created by PhpStorm.
* User: liuxiang
* Date: 16/6/23
* Time: 17:50
*/
class SelectSort
{
/**
* 1.首先在未排序序列中找到最小（大）元素,存放到排序序列的起始位置
* 2.再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素,放到已排序序列的末尾
* 3.以此类推,直到所有元素均排序完毕
*
* @param array $data
* @return array
*/
public function arraySelectSort(array $data)
{
$count = count($data);
for($i=0; $i<$count - 1; $i++){
$min = $i;
for($j=$i+1; $j<$count; $j++){
if($data[$min] > $data[$j]){
$min = $j;
}
}
if($min != $i){
$this->swap($data[$min], $data[$i]);
}
}
return $data;
}
/**
* 交换变量值
* @param $var1
* @param $var2
*/
public function swap(&$var1, &$var2)
{
$tmp = $var1;
$var1 = $var2;
$var2 = $tmp;
}
}
$arr2 = array_rand(range(1, 1000), 500);
shuffle($arr2);
$arr = [5, 4, 5, 3, 8, 10, 3, 2, 4, 7];
$select = new SelectSort();
$time1 = microtime(true);
//$selectArr = $select->arraySelectSort($arr);
$selectArr = $select->arraySelectSort($arr2);//44.0230369568ms
$time2 = microtime(true);
//var_dump($selectArr);
echo (($time2 - $time1)*1000).'ms'.PHP_EOL;
实验选择排序，排序随机的500个数需要44ms左右，速度还行。
总结：排序和查找是永恒主题。扎实下基本功，会继续学习相关排序和查找算法，到时见。
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