PHP实现常用排序算法的方法

2020-02-05 16:01:27王旭

假设有n个数字,有m个桶,如果数字是平均分布的,则每个桶里面平均有n/m个数字。

如果对每个桶中的数字采用快速排序,那么整个算法的复杂度是

O(n + m * n/m*log(n/m)) = O(n + nlogn – nlogm)

从上式看出,当m接近n的时候,桶排序复杂度接近O(n)

当然,以上复杂度的计算是基于输入的n个数字是平均分布这个假设的。这个假设是很强的 ,实际应用中效果并没有这么好。如果所有的数字都落在同一个桶中,那就退化成一般的排序了。

前面说的几大排序算法 ,大部分时间复杂度都是O(n2),也有部分排序算法时间复杂度是O(nlogn)。而桶式排序却能实现O(n)的时间复杂度。但桶排序的缺点是:

1)首先是空间复杂度比较高,需要的额外开销大。排序有两个数组的空间开销,一个存放待排序数组,一个就是所谓的桶,比如待排序值是从0到m-1,那就需要m个桶,这个桶数组就要至少m个空间。

2)其次待排序的元素都要在一定的范围内等等。

/**
 * 基数排序
 *
 * @param array $lists
 * @return array
 */
 function radix_sort(array $lists)
 {
 $radix = 10;
 $max = max($lists);
 $k = ceil(log($max, $radix));
 if ($max == pow($radix, $k)) {
 $k++;
 }
 for ($i = 1; $i <= $k; $i++) {
 $newLists = array_fill(0, $radix, []);
 for ($j = 0; $j < count($lists); $j++) {
 $key = $lists[$j] / pow($radix, $i - 1) % $radix;
 $newLists[$key][] = $lists[$j];
 }
 $lists = [];
 for ($j = 0; $j < $radix; $j++) {
 $lists = array_merge($lists, $newLists[$j]);
 }
 }
 return $lists;
 }

9 总结

各种排序的稳定性,时间复杂度、空间复杂度、稳定性总结如下图:

关于时间复杂度:

(1)平方阶(O(n2))排序

各类简单排序:直接插入、直接选择和冒泡排序;

(2)线性对数阶(O(nlog2n))排序

快速排序、堆排序和归并排序;

(3)O(n1+§))排序,§是介于0和1之间的常数。

希尔排序

(4)线性阶(O(n))排序

基数排序,此外还有桶、箱排序。

关于稳定性:

稳定的排序算法:冒泡排序、插入排序、归并排序和基数排序

不是稳定的排序算法:选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序

总结

以上所述是小编给大家介绍的PHP实现常用排序算法,希望对大家有所帮助!

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