PHP排序算法之冒泡排序怎么實現

這篇文章主要為大家展示了“PHP排序算法之冒泡排序怎么實現”，內容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領大家一起研究并學習一下“PHP排序算法之冒泡排序怎么實現”這篇文章吧。

冒泡排序是一種交換排序，它的基本思想是：兩兩比較相鄰記錄的關鍵字，如果反序則交換，直到沒有反序的記錄為止。

最簡單排序實現：

我們先來看看在沒有學習各種排序方法前經常使用的排序方法（至少我是這樣。。。。）：

//這里使用了類型提示（type hint） array，不熟悉或者不習慣的同學大可去掉，不影響運算結果
function MySort(array &$arr){
  $length = count($arr);
  for($i = 0;$i < $length - 1;$i ++){
    for($j = $i + 1;$j < $length;$j ++){
      //將小的關鍵字放前面
      if($arr[$i] > $arr[$j]){
        $temp = $arr[$i];
        $arr[$i] = $arr[$j];
        $arr[$j] = $temp;
      }
    }
  }
}
$arr = array(9,1,5,8,3,7,4,6,2);
MySort($arr);
print_r($arr);

上面的這段代碼嚴格意義上說，不算是標準的冒泡排序，因為它不滿足“兩兩比較相鄰記錄”的冒泡排序思想，它僅僅是一個簡單的交換排序。思路不過是：從第一個關鍵字開始，將每一位關鍵字與它后面的所有關鍵字相比較，交換得到其中的最小值。但這個算法是非常低效的。

冒泡排序算法：

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。

這個算法的名字由來是因為數組中越大的元素會由于一次次排序后逐漸“沉”到數組的后面，而越小的元素會逐漸“浮”到數組的前面，故名。

冒泡排序算法的運作如下：（從后往前）

1.比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大，就交換他們兩個。
2.對每一對相鄰元素作同樣的工作，從開始第一對到結尾的最后一對。在這一點，最后的元素應該會是最大的數。
3.針對所有的元素重復以上的步驟，除了最后一個。
4.持續每次對越來越少的元素重復上面的步驟，直到沒有任何一對數字需要比較。

看文字描述不一定看得懂，看代碼吧：

//交換方法
function swap(array &$arr,$a,$b){
  $temp = $arr[$a];
  $arr[$a] = $arr[$b];
  $arr[$b] = $temp;
}
//冒泡排序
function BubbleSort(array &$arr){
  $length = count($arr);
  for($i = 0;$i < $length - 1;$i ++){
    //從后往前逐層上浮小的元素
    for($j = $length - 2;$j >= $i;$j --){
      //兩兩比較相鄰記錄
      if($arr[$j] > $arr[$j + 1]){
        swap($arr,$j,$j+1);
      }
    }
  }
}

冒泡排序算法改進：

《大話數據結構》果然是本好書，還給我們介紹了冒泡排序算法的改進，這里我就直接搬它的陳述：

上面的冒泡排序算法是否還可以優化呢？答案是肯定的。試想一下，如果我們待排序的序列是{2,1,3,4,5,6,7,8,9}，也就是說，除了第一和第二個關鍵字需要交換外，別的都已經是正常的順序了。當 i = 0 時，交換了 2 和 1 ，此時的序列已經是有序的了，但是算法仍然不依不撓地將 i = 2 到 9 以及每個循環中的 j 循環都執行了一遍，盡管并沒有交換數據，但是之后的大量比較還是大大地多余了。
當 i = 2 時，我們已經對 9 與 8，8 與 7，·······，3 與 2 做了比較，沒有任何數據交換，這就說明此序列已經有序，不需要再繼續后面的循判斷工作了（后面的工作也是不會發生任何數據交換，再做也是沒有意義了）。為了實現這個想法，我們需要改進一下代碼，增加一個標記變量 flag 來實現這一算法的改進：

//交換方法
function swap(array &$arr,$a,$b){
  $temp = $arr[$a];
  $arr[$a] = $arr[$b];
  $arr[$b] = $temp;
}
/冒泡排序的優化(如果某一次循環的時候沒有發生元素的交換，則整個數組已經是有序的了)
function BubbleSort1(array &$arr){
  $length = count($arr);
  $flag = TRUE;
  for($i = 0;($i < $length - 1) && $flag;$i ++){
    $flag = FALSE;
    for($j = $length - 2;$j >= $i;$j --){
      if($arr[$j] > $arr[$j + 1]){
        swap($arr,$j,$j+1);
        $flag = TRUE;
      }
    }
  }
}

代碼改動的關鍵就是在 i 變量的for循環中，增加了對flag是否為 true 的判斷，經過這樣的改進，冒泡排序在性能上就有了一些提升，可以避免因已經有序的情況下的無意義循環判斷。

冒泡算法總的時間復雜度是 O(n^2)。

冒泡排序是穩定排序。

以上是“PHP排序算法之冒泡排序怎么實現”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道！