PHP实现冒泡排序、双向冒泡排序算法

冒泡排序（Bubble Sort），是一种较简单的、稳定的排序算法。冒泡排序算法步骤：比较相邻的元素，如果第一个比第二个大，就交换他们两个的位置；对每对相邻的元素执行同样的操作，这样一趟下来，最后的元素就是最大的；除了已得出来的最大元素，把剩余的元素重复前面步骤，直到没有元素再需要比较为止，这样排序就完成了。冒泡算法，在最好情况下，时间复杂度为O(n)；在最坏情况下，时间复杂度为O(n²)；平均时间复杂度为O(n²)。

<?php
/**
 * 数据结构与算法（PHP实现） - 冒泡排序（Bubble Sort）。
 *
 * @author 创想编程（TOPPHP.ORG）
 * @copyright Copyright (c) 2013 创想编程（TOPPHP.ORG） All Rights Reserved
 * @license http://www.opensource.org/licenses/mit-license.php MIT LICENSE
 * @version 1.0.0 - Build20130608
 */
class BubbleSort {
  /**
   * 冒泡排序。
   *
   * @var integer
   */
  const SORT_NORMAL = 1;

  /**
   * 双向冒泡排序。
   *
   * @var integer
   */
  const SORT_DUPLEX = 2;

  /**
   * 需要排序的数据数组。
   *
   * @var array
   */
  private $data ;

  /**
   * 数据数组的长度。
   *
   * @var integer
   */
  private $size ;

  /**
   * 数据数组是否已排序。
   *
   * @var boolean
   */
  private $done ;

  /**
   * 构造方法 - 初始化数据。
   *
   * @param array $data 需要排序的数据数组。
   */
  public function __construct( array $data ) {
    $this ->data = $data ;
    $this ->size = count ( $this ->data);
    $this ->done = FALSE;
  }

  /**
   * 交换数据数组中两个元素的位置。
   *
   * @param integer $x 元素在数组中的索引。
   * @param integer $y 元素在数组中的索引。
   */
  private function swap( $x , $y ) {
    $temp = $this ->data[ $x ];
    $this ->data[ $x ] = $this ->data[ $y ];
    $this ->data[ $y ] = $temp ;
  }

  /**
   * 冒泡排序。
   */
  private function sort() {
    $this ->done = TRUE;

    for ( $i = 1; $i < $this ->size; ++ $i ) {
      // 记录交换数据的次数。
      $swap = 0;

      for ( $j = $this ->size - 1; $j > $i - 1; -- $j ) {
        if ( $this ->data[ $j ] < $this ->data[ $j - 1]) {
          $this ->swap( $j - 1, $j );
          ++ $swap ;
        }
      }

      // 若交换数据的次数为0，说明数据数组已有序，不必再进行排序。
      if (0 === $swap ) {
        break ;
      }
    }
  }

  /**
   * 双向冒泡排序。
   */
  private function duplexSort() {
    $this ->done = TRUE;

    for ( $i = 1; $i <= floor ( $this ->size / 2); ++ $i ) {
      // 记录交换数据的次数。
      $swap = 0;

      for ( $j = $this ->size - 1, $k = $i - 1;
        $j > $i - 1 && $k < $this ->size - 1; -- $j , ++ $k ) {
        if ( $this ->data[ $j ] < $this ->data[ $j - 1]) {
          $this ->swap( $j - 1, $j );
          ++ $swap ;
        }

        if ( $this ->data[ $k ] > $this ->data[ $k + 1]) {
          $this ->swap( $k , $k + 1);
          ++ $swap ;
        }
      }

      // 若交换数据的次数为0，说明数据数组已有序，不必再进行排序。
      if (0 === $swap ) {
        break ;
      }
    }
  }

  /**
   * 获取排序后的数据数组。
   *
   * @param integer $sort 排序算法：SORT_NORMAL为冒泡排序；SORT_DUPLEX为双向冒泡排序。
   * @return array 返回排序后的数据数组。
   */
  public function getResult( $sort = self::SORT_NORMAL) {
    // 若已排序则无需再进行排序，直接返回排序好的数据数组。
    if ( $this ->done) {
      return $this ->data;
    }

    switch ( $sort ) {
      case self::SORT_DUPLEX:
        $this ->duplexSort();
        break ;

      case self::SORT_NORMAL:
      default :
        $this ->sort();
        break ;
    }

    return $this ->data;
  }
}
?>

<?php
$bubble = new BubbleSort( array (35, 75, 92, 41, 27, 58));
echo '<pre>' , print_r( $bubble ->getResult(BubbleSort::SORT_DUPLEX), TRUE), '</pre>' ;
?>