php算法之冒泡排序

算法思想

冒泡排序属于一种典型的交换排序。就是通过元素的两两比较，判断是否符合要求，如过不符合就交换位置来达到排序的目的。冒泡排序名字的由来就是因为在交换过程中，类似水冒泡，小（大）的元素经过不断的交换由水底慢慢的浮到水的顶端。

冒泡排序原理

1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个
2. 对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数
3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个
4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较

冒泡排序流程图.jpg

冒泡排序示例说明

将数组 10,1,35,61,89,36,55 进行排序

第一趟排序(找出最大值)：

1. 第一次排序：10和1比较，10大于1，交换位置 　　 　 [1,10,35,61,89,36,55]
2. 第二趟排序：10和35比较，10小于35，不交换位置　　[1,10,35,61,89,36,55]
3. 第三趟排序：35和61比较，35小于61，不交换位置　　[1,10,35,61,89,36,55]
4. 第四趟排序：61和89比较，61小于89，不交换位置　　[1,10,35,61,89,36,55]
5. 第五趟排序：89和36比较，89大于36，交换位置　　　[1,10,35,61,36,89,55]
6. 第六趟排序：89和55比较，89大于55，交换位置　　　[1,10,35,61,36,55,89]
7. 第一趟总共进行了六次比较，排序结果：[1,10,35,61,36,55,89]

第二趟排序(循环处理第一次处理的结果找出第二大的值)：

1. 第一次排序：1和10比较，1小于10，不交换位置　　1,10,35,61,36,55,89
2. 第二次排序：10和35比较，10小于35，不交换位置 1,10,35,61,36,55,89
3. 第三次排序：35和61比较，35小于61，不交换位置 1,10,35,61,36,55,89
4. 第四次排序：61和36比较，61大于36，交换位置　　　1,10,35,36,61,55,89
5. 第五次排序：61和55比较，61大于55，交换位置　　　1,10,35,36,55,61,89
6. 第二趟总共进行了5次比较，排序结果：1,10,35,36,55,61,89

第三趟排序：

1. 第一次排序：1和10比较，1小于10，不交换位置　　1,10,35,36,55,61,89
2. 第二次排序：10和35比较，10小于35，不交换位置 1,10,35,36,55,61,89
3. 第三次排序：35和36比较，35小于36，不交换位置 1,10,35,36,55,61,89
4. 第四次排序：36和61比较，36小于61，不交换位置　　　1,10,35,36,55,61,89
5. 第三趟总共进行了4次比较，排序结果：1,10,35,36,55,61,89
6. 到目前位置已经为有序的情形了。

冒泡排序分析

1. N个数字要排序完成，总共进行N-1趟排序，每i趟的排序次数为(N-i)次，所以可以用双重循环语句，外层控制循环多少趟，内层控制每一趟的循环次数

2. 冒泡排序的优点：每进行一趟排序，就会少比较一次，因为每进行一趟排序都会找出一个较大值。如上例：第一趟比较之后，排在最后的一个数一定是最大的一个数，第二趟排序的时候，只需要比较除了最后一个数以外的其他的数，同样也能找出一个最大的数排在参与第二趟比较的数后面，第三趟比较的时候，只需要比较除了最后两个数以外的其他的数，以此类推……也就是说，没进行一趟比较，每一趟少比较一次，一定程度上减少了算法的量。

php代码实现

 $arr[$k + 1]) {
                $tmp = $arr[$k+1];
                $arr[$k+1] = $arr[$k];
                $arr[$k] = $tmp;
            }
        }
    }
    return $arr;
}
echo '
';
$result = bubbleSort($arr);
var_dump($result);

冒泡排序优化
针对问题
数据的顺序排好之后，冒泡算法仍然会继续进行下一轮的比较，直到arr.length-1次，后面的比较没有意义的
方案
设置标志位flag，如果发生了交换flag设置为true；如果没有交换就设置为false。这样当一轮比较结束后如果flag仍为false，即：这一轮没有发生交换，说明数据的顺序已经排好，没有必要继续进行下去
php优化之后
 $arr[$k + 1]) {
                $tmp = $arr[$k+1];
                $arr[$k+1] = $arr[$k];
                $arr[$k] = $tmp;
                $flag = true;
            }
        }
        if(!$flag) break;
    }
    return $arr;
}
echo '
';
$result = bubbleSort($arr);
var_dump($result);