八大经典排序算法汇总

涵盖了八大排序算法,欢迎优化补充。

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class Algorithm
{
//快速排序
public static function quickSort($arr) {
if (! is_array($arr)) {
return false;
}
$len = count($arr);
if ($len <= 1) {
return $arr;
}
$left = $right = [];
for ($i = 1; $i < $len; $i++) {
if ($arr[$i] < $arr[0]) {
$left[] = $arr[$i];
} else {
$right[] = $arr[$i];
}
}
$left = self::quickSort($left);
$right = self::quickSort($right);
return array_merge($left, [$arr[0]], $right);
}
static function array_swap($arr, $l, $r) {
$arr[$l] = $arr[$l] ^ $arr[$r];
$arr[$r] = $arr[$l] ^ $arr[$r];
$arr[$l] = $arr[$l] ^ $arr[$r];
return $arr;
}
public static function bubbleSort($arr) {
if (! is_array($arr)) {
return false;
}
$len = count($arr);
if ($len <= 1) {
return $arr;
}
for ($i = 1; $i < $len; $i++) {
$max_j = $len - $i;
for ($j = 0; $j < $max_j; $j++) {
if ($arr[$j] > $arr[$j + 1]) {
$arr = self::array_swap($arr, $j, $j + 1);
}
}
}
return $arr;
}
public static function selectionSort($arr) {
if (! is_array($arr)) {
return false;
}
$len = count($arr);
if ($len <= 1) {
return $arr;
}
for ($i = 0; $i < $len; $i++) {
$min_i = $arr[$i];
$index = $i;
$min_j = $i + 1;
for ($j = $min_j; $j < $len; $j++) {
if ($arr[$j] < $min_i) {
$min_i = $arr[$j];
$index = $j;
}
}
if ($i < $index) {
$arr = self::array_swap($arr, $i, $index);
}
}
return $arr;
}
public static function insertionSort($arr) {
if (! is_array($arr)) {
return false;
}
$len = count($arr);
if ($len <= 1) {
return $arr;
}
for ($i = 0; $i < $len; $i++) {
$pre_i = $i - 1;
$current = $arr[$i];
while ($pre_i >= 0 && $arr[$pre_i] > $current) {
$arr[$pre_i + 1] = $arr[$pre_i];
$pre_i -= 1;
}
$arr[$pre_i + 1] = $current;
}
return $arr;
}
public static function shellSort($arr) {
if (! is_array($arr)) {
return false;
}
$len = count($arr);
if ($len <= 1) {
return $arr;
}
$gap = 1;
$pre_i = $len / 3;
while ($gap < $pre_i) {
$gap = $gap * 3 + 1;
}
while ($gap > 0) {
for ($i = 0; $i < $len; $i++) {
$temp = $arr[$i];
$j = $i - $gap;
while ($j >= 0 and $arr[$j] > $temp) {
$arr[$j + $gap] = $arr[$j];
$j -= $gap;
}
$arr[$j + $gap] = $temp;
}
$gap = floor($gap / 3);
}
return $arr;
}
public static function mergeSort(&$arr) {
if (! is_array($arr)) {
return false;
}
$len = count($arr);
if ($len <= 1) {
return $arr;
}
$mid = $len >> 1;
$left = array_slice($arr, 0, $mid);
$right = array_slice($arr, $mid);
static::mergeSort($left);
static::mergeSort($right);
if (end($left) <= $right[0]) {
$arr = array_merge($left, $right);
} else {
for ($i = 0, $j = 0, $k = 0; $k <= $len - 1; $k++) {
if ($i >= $mid && $j < $len - $mid) {
$arr[$k] = $right[$j++];
} elseif ($j >= $len - $mid && $i < $mid) {
$arr[$k] = $left[$i++];
} elseif ($left[$i] <= $right[$j]) {
$arr[$k] = $left[$i++];
} else {
$arr[$k] = $right[$j++];
}
}
}
return $arr;
}
public static function countingSort($arr) {
if (! is_array($arr)) {
return false;
}
$len = count($arr);
if ($len <= 1) {
return $arr;
}
$count = $sorted = [];
$min = min($arr);
$max = max($arr);
for ($i = 0; $i < $len; $i++) {
$count[$arr[$i]] = isset($count[$arr[$i]]) ? $count[$arr[$i]] + 1 : 1;
}
for ($j = $min; $j <= $max; $j++) {
while (isset($count[$j]) && $count[$j] > 0) {
$sorted[] = $j;
$count[$j]--;
}
}
return $sorted;
}
public static function heapSort($arr) {
if (! is_array($arr)) {
return false;
}
global $len;
$len = count($arr);
if ($len <= 1) {
return $arr;
}
for ($i = $len; $i >= 0; $i--) {
self::heapify($arr, $i);
}
return $arr;
}
static function heapify($arr, $i) {
$left = 2 * $i + 1;
$right = 2 * $i + 2;
$largest = $i;
global $len;
if ($left < $len && $arr[$left] > $arr[$largest]) {
$largest = $left;
}
if ($right < $len && $arr[$right] > $arr[$largest]) {
$largest = $right;
}
if ($largest != $i) {
self::array_swap($arr, $i, $largest);
self::heapify($arr, $largest);
}
}
}

下面是调用方法

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$total = 20;
$arr = [];
for ($i = 0; $i < $total; $i++) {
$arr[] = rand(-10000, 10000);
}
$quickSort = Algorithm::quickSort($arr);
$bubbleSort = Algorithm::bubbleSort($arr);
$selectionSort = Algorithm::selectionSort($arr);
$insertionSort = Algorithm::insertionSort($arr);
$shellSort = Algorithm::shellSort($arr);
$mergeSort = Algorithm::mergeSort($arr);
$countingSort = Algorithm::countingSort($arr);
$heapSort = Algorithm::heapSort($arr);
print_r([
'原数组' => $arr,
'快速排序' => $quickSort,
'冒泡排序' => $bubbleSort,
'选择排序' => $selectionSort,
'插值排序' => $insertionSort,
'希尔排序' => $shellSort,
'归并排序' => $mergeSort,
'计算排序' => $countingSort,
'堆排序' => $heapSort,
]);

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