php实现四大经典排序算法

四大基本经典排序算法
性能 ： 快速排序 > 选择排序 > 冒泡排序 > 直接排序
时间复杂度：nlogn > O（n2）

 选择排序  > 冒泡排序 > 直接排序
 */

$arr = array(9, 1, 5, 8, 3, 7, 4, 6, 2);

/**
 * 快速排序
 * @param $arr
 * @return array
 */
function quickSort($arr)
{
    //先判断是否需要继续进行
    $length = count($arr);
    if ($length <= 1) {
        return $arr;
    }
    //选择第一个元素作为基准
    $base_num = $arr[0];
    //遍历除了标尺外的所有元素，按照大小关系放入两个数组内
    //初始化两个数组
    $left_array = array();  //小于基准的
    $right_array = array();  //大于基准的
    for ($i = 1; $i < $length; $i++) {
        if ($base_num > $arr[$i]) {
            //放入左边数组
            $left_array[] = $arr[$i];
        } else {
            //放入右边
            $right_array[] = $arr[$i];
        }
    }
    //再分别对左边和右边的数组进行相同的排序处理方式递归调用这个函数
    $left_array = quickSort($left_array);
    $right_array = quickSort($right_array);
    //合并
    return array_merge($left_array, array($base_num), $right_array);
}

/**
 * 插入排序 O（n2）
 * @param $arr
 * @return mixed
 */
function insertSort($arr)
{
    $len = count($arr);
    //假设第一个已经放好，后面的其实就是插入到它的左侧还是右侧
    for ($i = 1; $i < $len; $i++) {
        $tmp = $arr[$i];    //设置哨兵
        //内层循环控制，比较并插入
        for ($j = $i - 1; $j >= 0; $j--) {
            if ($arr[$j] > $tmp) {
                //发现插入的元素要小，交换位置，将后边的元素与前面的元素互换
                $arr[$j + 1] = $arr[$j];
                $arr[$j] = $tmp;
            } else {
                //如果碰到不需要移动的元素，由于是已经排序好是数组，则前面的就不需要再次比较了。
                break;
            }
        }

    }
    return $arr;
}

/**
 * 选择排序 O（n2）
 * @param $arr
 * @return mixed
 */
function selectSort($arr)
{
    //双重循环完成，外层控制轮数，内层控制比较次数
    $len = count($arr);
    for ($i = 0; $i < $len - 1; $i++) {
        //先假设最小的值的位置
        $min = $i;
        for ($j = $i + 1; $j < $len; $j++) {
            //$arr[$p] 是当前已知的最小值
            if ($arr[$min] > $arr[$j]) {
                //比较，发现更小的,记录下最小值的位置；并且在下次比较时采用已知的最小值进行比较。
                $min = $j;
            }
        }
        //已经确定了当前的最小值的位置，保存到$p中。如果发现最小值的位置与当前假设的位置$i不同，则位置互换即可。
        if ($min != $i) {
            swap($arr, $min, $i);
        }
    }
    //返回最终结果
    return $arr;
}


/**
 * 冒泡排序优化 O(n2)
 * @param $arr
 * @return mixed
 */
function bubbleSortEX($arr)
{
    $len = count($arr);
    $flag = true;
    //该层循环控制 需要冒泡的轮数
    for ($i = 0; $i < $len-1 && $flag; $i++) { //该层循环用来控制每轮 冒出一个数 需要比较的次数
        $flag = false;
        for ($j = $len - 1; $j > $i; $j--) {
            if ($arr[$j - 1] > $arr[$j]) {
                swap($arr, $j - 1, $j);
                $flag = true;
            }
        }
    }
    return $arr;
}


/**
 * 冒泡排序 O(n2)
 * @param $arr
 * @return mixed
 */
function bubbleSort($arr)
{
    $len = count($arr);
    //该层循环控制 需要冒泡的轮数
    for ($i = 0; $i < $len-1; $i++) { //该层循环用来控制每轮 冒出一个数 需要比较的次数
        for ($j = $len - 1; $j > $i; $j--) {
            if ($arr[$j - 1] > $arr[$j]) {
                swap($arr, $j - 1, $j);
            }
        }
    }
    return $arr;
}


/**
 * 简单的直接排序
 * @param $arr
 * @return mixed
 */
function mySort($arr)
{
    $len = count($arr);
    //该层循环控制 需要比较的轮数
    for ($i = 0; $i < $len - 1; $i++) {
        for ($j = $i + 1; $j < $len; $j++) {
            if ($arr[$i] > $arr[$j]) {
                swap($arr, $i, $j);
            }
        }
    }
    return $arr;
}

/**
 * 交换数组arr下表为i和j的值
 * @param array $arr
 * @param $i
 * @param $j
 */
function swap(array &$arr, $i, $j)
{
    $tmp = $arr[$i];
    $arr[$i] = $arr[$j];
    $arr[$j] = $tmp;
}