PHP的幾種排序算法的比較

 

這里列出了幾種PHP的排序算法的時間比較的結果，，希望對大家有所幫助

/*
 * php 四種排序算法的時間與內置的sort排序比較
 * 3000個元素，四種算法的排序所用的時間比較
 * 冒泡排序 857.98192024231ms
 * 選擇排序 903.74493598938ms
 * 插入排序 296.8270778656ms
 * 快速排序 15.607833862305ms
 * sort排序 0.95200538635254ms
 * 歸並排序 14.61386680603ms
 * */


/*
* @param 冒泡排序
* 它重復地走訪過要排序的數列，一次比較兩個元素，如果他們的順序錯誤就把他們交換過來。
* 走訪數列的工作是重復地進行直到沒有再需要交換，也就是說該數列已經排序完成。
* */
function BubbleSort($arr) {
    $len = count($arr);
    //設置一個空數組 用來接收冒出來的泡
    //該層循環控制 需要冒泡的輪數
    for ($i = 1; $i < $len; $i++) {
        $flag = false;    //本趟排序開始前，交換標志應為假
        //該層循環用來控制每輪 冒出一個數 需要比較的次數
        for ($k = 0; $k < $len - $i; $k++) {
            //從小到大排序
            if ($arr[$k] > $arr[$k + 1]) {
                $tmp = $arr[$k + 1];
                $arr[$k + 1] = $arr[$k];
                $arr[$k] = $tmp;
                $flag = true;
            }
        }
        if(!$flag) return $arr;
    }
}

/*
* @param 選擇排序法
* 每一次從待排序的數據元素中選出最小（或最大）的一個元素，存放在序列的起始位置，直到全部待排序的數據元素排完。
* 選擇排序是不穩定的排序方法（比如序列[5， 5， 3]第一次就將第一個[5]與[3]交換，導致第一個5挪動到第二個5后面）
* */
function selectSort($array){
    $temp = 0;
    for($i = 0;$i < count($array) - 1;$i++){
        $minVal = $array[$i]; //假設$i就是最小值
        $minValIndex = $i;
        for($j = $i+1;$j < count($array);$j++){
            if($minVal > $array[$j]){ //從小到大排列
                $minVal = $array[$j]; //找最小值
                $minValIndex = $j;
            }
        }
        $temp = $array[$i];
        $array[$i] = $array[$minValIndex];
        $array[$minValIndex] = $temp;
    }
}

/*
* 插入排序法
* 每步將一個待排序的紀錄，按其關鍵碼值的大小插入前面已經排序的文件中適當位置上，直到全部插入完為止。
* 算法適用於少量數據的排序，時間復雜度為O(n^2)。是穩定的排序方法。
* */
function insertSort($array){ //從小到大排列
//先默認$array[0]，已經有序，是有序表
    for($i = 1;$i < count($array);$i++){
        $insertVal = $array[$i]; //$insertVal是准備插入的數
        $insertIndex = $i - 1; //有序表中准備比較的數的下標
        while($insertIndex >= 0 && $insertVal < $array[$insertIndex]){
            $array[$insertIndex + 1] = $array[$insertIndex]; //將數組往后挪
            $insertIndex--; //將下標往前挪，准備與前一個進行比較
        }
        if($insertIndex + 1 !== $i){
            $array[$insertIndex + 1] = $insertVal;
        }
    }
}

/*
* 快速排序法
* 通過一趟排序將要排序的數據分割成獨立的兩部分，其中一部分的所有數據都比另外一部分的所有數據都要小，
* 然后再按此方法對這兩部分數據分別進行快速排序，整個排序過程可以遞歸進行，以此達到整個數據變成有序序列。
* */
function quickSort($array){
    if(!isset($array[1]))  return $array;
    $mid = $array[0]; //獲取一個用於分割的關鍵字，一般是首個元素
    $leftArray = array();
    $rightArray = array();
    foreach($array as $v){
        if($v > $mid)
            $rightArray[] = $v; //把比$mid大的數放到一個數組里
        if($v < $mid)
            $leftArray[] = $v; //把比$mid小的數放到另一個數組里
    }
    $leftArray = quickSort($leftArray); //把比較小的數組再一次進行分割
    $leftArray[] = $mid; //把分割的元素加到小的數組后面，不能忘了它哦
    $rightArray = quickSort($rightArray); //把比較大的數組再一次進行分割
    return array_merge($leftArray,$rightArray); //組合兩個結果
}

/*
* 歸並排序
* 歸並排序是指將兩個或兩個以上有序的數列（或有序表），合並成一個仍然有序的數列（或有序表）。
* 這樣的排序方法經常用於多個有序的數據文件歸並成一個有序的數據文件。
* */
function mergeSort(&$arr) {
    $len = count($arr);//求得數組長度
    mSort($arr, 0, $len-1);
    return $arr;
}
//實際實現歸並排序的程序
function mSort(&$arr, $left, $right) {
    if($left < $right) {
        //說明子序列內存在多余1個的元素，那么需要拆分，分別排序，合並
        //計算拆分的位置，長度/2 去整
        $center = floor(($left+$right) / 2);
        //遞歸調用對左邊進行再次排序：
        mSort($arr, $left, $center);
        //遞歸調用對右邊進行再次排序
        mSort($arr, $center+1, $right);
        //合並排序結果
        mergeArray($arr, $left, $center, $right);
    }
}
//將兩個有序數組合並成一個有序數組
function mergeArray(&$arr, $left, $center, $right) {
    //設置兩個起始位置標記
    $a_i = $left;
    $b_i = $center+1;
    while($a_i<=$center && $b_i<=$right) {
        //當數組A和數組B都沒有越界時
        if($arr[$a_i] < $arr[$b_i]) {
            $temp[] = $arr[$a_i++];
        } else {
            $temp[] = $arr[$b_i++];
        }
    }
    //判斷 數組A內的元素是否都用完了，沒有的話將其全部插入到C數組內：
    while($a_i <= $center) {
        $temp[] = $arr[$a_i++];
    }
    //判斷 數組B內的元素是否都用完了，沒有的話將其全部插入到C數組內：
    while($b_i <= $right) {
        $temp[] = $arr[$b_i++];
    }

    //將$arrC內排序好的部分，寫入到$arr內：
    for($i=0, $len=count($temp); $i<$len; $i++) {
        $arr[$left+$i] = $temp[$i];
    }
}



$a = array_rand(range(1,10000), 3000); //生成3000個元素的隨機數組
shuffle($a); //打亂數組的順序
$t1 = microtime(true);
BubbleSort($a); //冒泡排序
$t2 = microtime(true);
echo "冒泡排序用時：".(($t2-$t1)*1000).'ms'."\n";

$t3 = microtime(true);
selectSort($a); //選擇排序
$t4 = microtime(true);
echo "選擇排序用時：".(($t4-$t3)*1000).'ms'."\n";

$t5 = microtime(true);
insertSort($a); //插入排序
$t6 = microtime(true);
echo "插入排序用時：".(($t6-$t5)*1000).'ms'."\n";

$t7 = microtime(true);
quickSort($a); //快速排序
$t8 = microtime(true);
echo "快速排序用時：".(($t8-$t7)*1000).'ms'."\n";

$t9 = microtime(true);
sort($a);
$t10 = microtime(true);
echo "sort排序用時：".(($t10-$t9)*1000)."ms"."\n";

$t11 = microtime(true);
mergeSort($a);
$t12 = microtime(true);
echo "歸並排序用時：".(($t12-$t11)*1000)."ms";

 從時間上來看，快速排序和歸並排序在時間上比較有優勢，但是也比不上sort排序，歸並排序比較占用內存！