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PHP排序算法之归并排序(MergingSort)实例解读

本文实例述说了PHP排序算法之归并排序(MergingSort)。分享给你们供你们参考,具体如下:

基本思想

归并排序:就是借助归并(合并)的思想实现的排序方式。它的原理是假定初始序列富含n个元素,则可以看成是n个有序的子序列,每位子序列的宽度为1,之后两两归并,得到?n/2?(?x?表示不大于x的最小整数)个厚度为2或1的有序序列;再两两归并,······,这么重复,直到得到一个宽度为n的有序序列为止,这些排序方式就成为2路归并排序。

一、归并的过程:

a[i]取a字段的前部份(早已排好序),a[j]取a字段的后部份(早已排好序)

r链表储存排好序的a字段

比较a[i]和a[j]的大小,若a[i]≤a[j],则将第一个有序表中的元素a[i]复制到r[k]中,并令i和k分别加上1;否则将第二个有序表中的元素a[j]复制到r[k]中,并令j和k分别加上1,这般循环下去,直至其中一个有序表取完,之后再将另一个有序表中剩余的元素复制到r中从下标k到下标t的单元。归并排序的算法我们一般用递归实现,先把待排序区间[s,t]以中点二分,接着把右边子区间排序,再把左边子区间排序,最后把左区间和右区间用一次归并操作合并成有序的区间[s,t]。

二、归并操作:

排序算法<a href=http://www.16fw.com/zjfw/ target=_blank class=infotextkey>总结</a><a href=http://www.16fw.com/bgfw/ target=_blank class=infotextkey>报告</a>_排序算法总结表_排序算法总结

归并操作(merge),也叫归并算法,指的是将两个次序序列合并成一个次序序列的技巧。

如设有数列{6,202,100,301,38,8,1}

初始状态:6,202,100,301,38,8,1

第一次归并后:{6,202},{100,301},{8,38},{1},比较次数:3;

第二次归并后:{6,100,202,301},{1,8,38},比较次数:4;

第三次归并后:{1,6,8,38,100,202,301},比较次数:4;

排序算法总结表_排序算法总结报告_排序算法总结

总的比较次数为:3+4+4=11,;

逆序数为14;

三、算法描述:

归并操作的工作原理如下:

第一步:申请空间,使其大小为两个早已排序序列之和,该空间拿来储存合并后的序列

第二步:设定两个表针,最初位置分别为两个早已排序序列的起始位置

排序算法总结表_排序算法总结报告_排序算法总结

第三步:比较两个表针所指向的元素,选择相对小的元素装入到合并空间,并联通表针到下一位置

重复步骤3直至某一表针超出序列尾

将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾

算法实现:

我们先来瞧瞧主函数部份:

//交换函数functionswap(array&$arr,$a,$b){$temp=$arr[$a];$arr[$a]=$arr[$b];$arr[$b]=$temp;}//归并算法总函数functionMergeSort(array&$arr){$start=0;$end=count($arr)-1;MSort($arr,$start,$end);}

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在总函数中,我们只调用了一个MSort()函数,由于我们要使用递归调用,所以将MSort()封装上去。

下边我们来瞧瞧MSort()函数:

functionMSort(array&$arr,$start,$end){//当子序列宽度为1时,$start==$end排序算法总结,不用再分组if($start<$end){$mid=floor(($start+$end)/2);//将$arr平分为$arr[$start-$mid]和$arr[$mid+1-$end]MSort($arr,$start,$mid);//将$arr[$start-$mid]归并为有序的$arr[$start-$mid]MSort($arr,$mid+1,$end);//将$arr[$mid+1-$end]归并为有序的$arr[$mid+1-$end]Merge($arr,$start,$mid,$end);//将$arr[$start-$mid]部份和$arr[$mid+1-$end]部份合并上去成为有序的$arr[$start-$end]}}

里面的MSort()函数实现将字段分半再分半(直至子序列宽度为1)排序算法总结,之后将子序列合并上去。

如今是我们的归并操作函数Merge():

//归并操作functionMerge(array&$arr,$start,$mid,$end){$i=$start;$j=$mid+1;$k=$start;$temparr=array();while($i!=$mid+1&&$j!=$end+1){if($arr[$i]>=$arr[$j]){$temparr[$k++]=$arr[$j++];}else{$temparr[$k++]=$arr[$i++];}}//将第一个子序列的剩余部份添加到早已排好序的$temparr字段中while($i!=$mid+1){$temparr[$k++]=$arr[$i++];}//将第二个子序列的剩余部份添加到早已排好序的$temparr字段中while($j!=$end+1){$temparr[$k++]=$arr[$j++];}for($i=$start;$iint(1)[1]=>int(2)[2]=>int(3)[3]=>int(4)[4]=>int(5)[5]=>int(6)[6]=>int(7)[7]=>int(8)[8]=>int(9)}

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复杂度剖析:

因为归并算法无论原先的序列是否有序就会进行分组和比较,因而它的最好、最坏、平均的时间复杂度都是O(nlogn)。

归并算法是一种稳定的排序算法。

本文参考自《大话数据结构》,在此仅作记录,便捷之后查阅,前辈勿喷!

PS:这儿再为你们推荐一款关于排序的演示工具供你们参考:

在线动漫演示插入/选择/冒泡/归并/希尔/快速排序算法过程工具:

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希望本文所述对你们PHP程序设计有所帮助。