青衣 发表于 2021-8-21 13:07:18

PHP快速排序算法实现的原理及代码详解

算法原理
下列动图来自五分钟学算法,演示了快速排序算法的原理和步骤。

步骤:
从数组中选个基准值
将数组中大于基准值的放同一边、小于基准值的放另一边,基准值位于中间位置
递归的对分列两边的数组再排序
代码实现


function quicksort($arr)

{

$len = count($arr);

if ($len <= 1) {

return $arr;

}



$v = $arr;

$low = $up = array();

for ($i = 1; $i < $len; ++$i) {

if ($arr[$i] > $v) {

   $up[] = $arr[$i];

} else {

   $low[] = $arr[$i];

}

}

$low = quicksort($low);

$up = quicksort($up);



return array_merge($low, array($v), $up);

}
测试代码:


$starttime = microtime(1);



$arr = range(1, 10);

shuffle($arr);



echo "before sort: ", implode(', ', $arr), "\n";

$sortarr = quicksort($arr);

echo "after sort: ", implode(', ', $sortarr), "\n";



echo "use time: ", microtime(1) - $starttime, "s\n";
测试结果:


before sort: 1, 7, 10, 9, 6, 3, 2, 5, 4, 8

after sort: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

use time: 0.0009009838104248s
时间复杂度
快速排序的时间复杂度在最坏情况下是o(n2),平均的时间复杂度是o(n*lgn)。
这句话很好理解:假设被排序的数列中有n个数。遍历一次的时间复杂度是o(n),需要遍历多少次呢?至少lg(n+1)次,最多n次。
1) 为什么最少是lg(n+1)次?快速排序是采用的分治法进行遍历的,我们将它看作一棵二叉树,它需要遍历的次数就是二叉树的深度,而根据完全二叉树的定义,它的深度至少是lg(n+1)。因此,快速排序的遍历次数最少是lg(n+1)次。
2) 为什么最多是n次?这个应该非常简单,还是将快速排序看作一棵二叉树,它的深度最大是n。因此,快读排序的遍历次数最多是n次。

文档来源:http://www.zzvips.com/article/179697.html
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