php實(shí)現(xiàn)歸并排序算法的方法詳解
php實(shí)現(xiàn)歸并排序算法
歸并排序算法的復(fù)雜度是O(nlogn)。
代碼如下,只需要clone下來(lái)執(zhí)行composer install然后執(zhí)行 php artisan test:mergeSort 就可以看到結(jié)果了
/**
* 歸并排序把數(shù)據(jù)逐步分解,然后對(duì)分解后的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序,最后合并到一起
*
* @return mixed
*/
public function handle()
{
$this->a = [3,70,4,38,5,6,8,4,7,10,6,10,34,4];
dump($this->a);
$a = $this->mergeSort($this->a, 0, count($this->a));
dd($a);
}
private function mergeSort($a, $lo, $hi) {
if (($hi - $lo) < 2) return [$a[$lo]];
$mi = ($lo + $hi) >> 1;
//把中點(diǎn)左邊的進(jìn)行歸并
$b = $this->mergeSort($a, $lo, $mi);
dump('$b:',$b);
//把中點(diǎn)右邊的進(jìn)行歸并
$c = $this->mergeSort($a, $mi, $hi);
dump('$c:',$c);
//把所有數(shù)據(jù)進(jìn)行排序
return $this->merge($b, $c, $lo,$mi,$hi);
}
/**
* 假設(shè)有一個(gè)數(shù)組$a分成了兩個(gè)數(shù)組[3,4] [2,8]
* 逐一比較,3and2,取出來(lái)2然后3and8取出來(lái)3然后4and8取出來(lái)4,最后取出來(lái)8
*
* @param [type] $lo
* @param [type] $mi
* @param [type] $hi
* @return void
*/
private function merge($b, $c, $lo, $mi, $hi) {
$lb = $mi - $lo; //$b數(shù)組的邊界
$lc = $hi - $mi; //$c數(shù)組的邊界
$res = [];
//$i表示合并后數(shù)組的下標(biāo) $ib是b數(shù)組的下標(biāo) $ic是c數(shù)組的下標(biāo)
for($i = 0,$ib=0,$ic=0;$ib<$lb || $ic < $lc;){
//ib 下標(biāo)沒(méi)有越界 && c的數(shù)組已經(jīng)空了也就是$ic >= $lc || 比較兩個(gè)數(shù)組首位的大小 如果b的首元素 < c的首元素,那么取出來(lái)b的首元素
if ($ib < $lb && ( $ic >= $lc || $b[$ib] <= $c[$ic])) {
$res[$i++] = $b[$ib++];
}
//k 下標(biāo)沒(méi)有越界 && b的數(shù)組已經(jīng)空了也就是$ib >= $lb || 如果c的首元素 < b的首元素,那么取出來(lái)c的首元素
if ($ic < $lc && ($ib >= $lb || $b[$ib] > $c[$ic])) {
$res[$i++] = $c[$ic++];
}
}
return $res;
}
歸并排序原理
歸并排序和快排剛好相反,是先將整個(gè)數(shù)組左右打散,然后在逐一合并進(jìn)行排序,最終完成整個(gè)數(shù)組的排序,排序示意圖如下:

首先將整個(gè)數(shù)組左右打散,變成單個(gè)元素,因?yàn)閱蝹€(gè)元素可以被認(rèn)為是有序的。
對(duì)應(yīng)代碼
if (($hi - $lo) < 2) return [$a[$lo]];
$mi = ($lo + $hi) >> 1;
//把中點(diǎn)左邊的進(jìn)行歸并
$b = $this->mergeSort($a, $lo, $mi);
dump('$b:',$b);
//把中點(diǎn)右邊的進(jìn)行歸并
$c = $this->mergeSort($a, $mi, $hi);
dump('$c:',$c);
接下來(lái)對(duì)左右兩個(gè)有序數(shù)組進(jìn)行排序,假設(shè)有一個(gè)數(shù)組$a分成了兩個(gè)數(shù)組[3,4] [2,8],逐一比較,3and2,取出來(lái)2然后3and8取出來(lái)3然后4and8取出來(lái)4,最后取出來(lái)8,對(duì)應(yīng)代碼:
$lb = $mi - $lo; //$b數(shù)組的邊界
$lc = $hi - $mi; //$c數(shù)組的邊界
$res = [];
//$i表示合并后數(shù)組的下標(biāo) $ib是b數(shù)組的下標(biāo) $ic是c數(shù)組的下標(biāo)
for($i = 0,$ib=0,$ic=0;$ib<$lb || $ic < $lc;){
//ib 下標(biāo)沒(méi)有越界 && c的數(shù)組已經(jīng)空了也就是$ic >= $lc || 比較兩個(gè)數(shù)組首位的大小 如果b的首元素 < c的首元素,那么取出來(lái)b的首元素
if ($ib < $lb && ( $ic >= $lc || $b[$ib] <= $c[$ic])) {
$res[$i++] = $b[$ib++];
}
//k 下標(biāo)沒(méi)有越界 && b的數(shù)組已經(jīng)空了也就是$ib >= $lb || 如果c的首元素 < b的首元素,那么取出來(lái)c的首元素
if ($ic < $lc && ($ib >= $lb || $b[$ib] > $c[$ic])) {
$res[$i++] = $c[$ic++];
}
}
return $res;
示意圖如下:

總結(jié)
本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來(lái)幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
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