插入排序,希尔排序,选择排序、快速排序详解以及消耗存储比较

插入排序,希尔排序,选择排序详解以及消耗存储比较

$arr=array(2,8,4,6,7,1,9,20,13); //待排序的数组//插入排序//从小到大/*思路2,7,4,1从第二个元素开始1.比较7与2，因为7>2，故不移动位置2,7,4,12.比较4与7，因为4<7，故将第二个元素移动第三个元素的位置（向后移动一位）2，7，7，13.比较4与2的大小，因为4>2，故不移动位置，将4放到第二个位置上2，4，7，14.比较1与7的大小，因为1<7,将7移动到1的位置上（向后移动一位）2，4，7，7   比较1与4的大小，1<4,将4向后移动一位   2，4，4，7   比较1与2的大小，1<2,将2向后移动一位   2，2，4，7   将4放置到第一位   1，2，4，7*//***params array $arr待排序数组*/function insertSort($arr){$len=count($arr);if($len ==1){return $arr;}for ($i=1; $i <$len ; $i++) { $j=$i;$nextElement=$arr[$j];while ($j>0 && $nextElement<$arr[$j-1]) {$arr[$j]=$arr[$j-1];--$j;}$arr[$j]=$nextElement;}return $arr;}$startMemoryUsed=memory_get_usage();var_dump(insertSort($arr));$endMemoryUsed=memory_get_usage();$usedMemory=($endMemoryUsed-$startMemoryUsed)/1024;var_dump('插入排序消耗内存为：'.$usedMemory.'MB');//希尔排序/*思路：关键是在于确定k值，即分组后每个组内元素个数在程序设计中，一般最开始分两组，然后逐渐递减半8 3 4 1 6 9 5 7分两组k=8/2=4，每组四个(8 3 4 1) (6 9 5 7)最后一组的某一个位置上的数字与前面相对应位置上的数字比较6与8比较(6 3 4 1) (8 9 5 7)9与3比较(6 3 4 1) (8 9 5 7)5与4比较(6 3 4 1) (8 9 5 7)7与1比较(6 3 4 1) (8 9 5 7)k=4/2=2，每组两个(6 3) (4 1) (8 9) (5 7)4与6比较(4 3) (6 1) (8 9) (5 7)1与3比较(4 1) (6 3) (8 9) (5 7)8与6比较(4 1) (6 3) (8 9) (5 7)9与3比较(4 1) (6 3) (8 9) (5 7)5与8比较(4 1) (6 3) (8 9) (8 7)5与6比较(4 1) (6 3) (6 9) (8 7)5与4比较(4 1) (5 3) (6 9) (8 7)7与9比较(4 1) (5 3) (6 9) (8 9)7与3比较(4 1) (5 3) (6 7) (8 9)k=2/2=1，每组1个4 1 5 3 6 7 8 91与4比较1 4 5 3 6 7 8 95与4比较1 4 5 3 6 7 8 93与5比较1 4 5 5 6 7 8 93与4比较1 4 4 5 6 7 8 93与1比较1 3 4 5 6 7 8 96与5比较1 3 4 5 6 7 8 97与6比较1 3 4 5 6 7 8 98与7比较1 3 4 5 6 7 8 99与3比较1 3 4 5 6 7 8 9k=1/2=0，结束循环*/function shellSort($arr){$len=count($arr);//数组长度$k=(int)($len/2); //分组长度while($k>0){for ($i=$k; $i <$len ; $i++) { $j=$i-$k;$curValue=$arr[$i];while ( $j>=0 && $arr[$j]>$curValue) {$arr[$j+$k]=$arr[$j];$j=$j-$k;}$arr[$j+$k]=$curValue;}$k=(int)($k/2);}return $arr;}$startMemoryUsed=memory_get_usage();var_dump(shellSort($arr));$endMemoryUsed=memory_get_usage();$usedMemory=($endMemoryUsed-$startMemoryUsed)/1024;var_dump('希尔排序消耗内存为：'.$usedMemory.'MB');//选择排序//思路：依次从线性表中找到最小的元素，插入到元素的最开始位置，然后从剩下的线性表中，找到最小元素，循环查找，一直到查处的列表为空为止。/*8 3 4 1 6 9 5 7从该列表中找出最小数1，放置在第一个位置1 3 4 8 6 9 5 7从3 4 8 6 9 5 7找出最小元素3，放置在第二个位置1 3 4 8 6 9 5 7从4 8 6 9 5 7找出最小元素4，放置在第3个位置1 3 4 8 6 9 5 7从8 6 9 5 7找出最小元素5，放置在第4个位置1 3 4 5 6 9 8 7从8 6 9 5 7找出最小元素6，放置在第5个位置1 3 4 5 6 9 8 7从8 6 9 5 7找出最小元素7，放置在第6个位置1 3 4 5 6 7 8 9从8 6 9 5 7找出最小元素8，放置在第7个位置1 3 4 5 6 7 8 9从8 6 9 5 7找出最小元素9，放置在第8个位置1 3 4 5 6 7 8 9*///选择排序function selectSort($arr){$len=count($arr);//数组长度for ($i=0; $i < $len; $i++) { $j=$i+1;$minIndex=$i;while ( $j<$len) {if($arr[$j]<$arr[$i]){$minIndex=$j;}++$j;}if($i !=$minIndex){//使用异或交互变量，节省内存消耗$arr[$minIndex]=$arr[$minIndex]^$arr[$i];$arr[$i]=$arr[$minIndex]^$arr[$i];$arr[$minIndex]=$arr[$minIndex]^$arr[$i];}}return $arr;}$startMemoryUsed=memory_get_usage();var_dump(selectSort($arr));$endMemoryUsed=memory_get_usage();$usedMemory=($endMemoryUsed-$startMemoryUsed)/1024;var_dump('选择排序消耗内存为：'.$usedMemory.'MB');

快速排序

/*
思路：从线性表中选取一个元素，设为T，然后将线性表该位置后面小于T的元素移到前面，
而前面大于T的元素移到后面，这样线性表分成了两部分（两个子表），T插入到分界线的位置处。
然后对分割后的子表继续进行分割，一直到所有的子表为空为止。

序列
2 4 9 3 6 7 1 5
选择2为基准，T=2，i=0,j=7
(1)从后面开始找到小于2的元素，移动到前面
比较2与5，5>2，然后比较2与1，1<2,将1放置到2的位置,j=6
1 4 9 3 6 7 1 5
(2)从前面开始查找大于2的元素，移动到后面
比较1与2，1<2,然后比较4与2，4>2，将4移动到后面1的位置i=2
1 4 9 3 6 7 4 5
(3)当i<j的时候，反复执行(1)~(2),最后i=j=1
(4)将第i个元素设置为T，故第一次排序后的序列如下
1 2 9 3 6 7 4 5
*/

function quickSort(&$arr,$start,$end){if($start<$end){$l=$start;$r=$end;$flag=$arr[$start];while($l<$r){while($arr[$r]>$flag && $r>$l){--$r;}if($r>$l){$arr[$l]=$arr[$r];}while($arr[$l]<$flag && $r>$l){++$l;}if($r>$l){$arr[$r]=$arr[$l];}}$arr[$r]=$flag;//继续分割//$arr; $start ,$r-1//$arr $i+1,$end;quickSort($arr,$start,$r-1);quickSort($arr,$r+1,$end);}}$arr=array(2,4,9,3,6,7,1,5);quickSort($arr,0,7);var_dump($arr);