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PHP 排序算法之希尔排序-php教程

资源魔 33 0
希尔排序之替换排序

● 成绩引入：

正在拔出排序中，假如数组元素的陈列状况比拟悲观，那末拔出的次数就比拟少，那末效率就很高了，可是不少时分，数据就是那末的没有敬人意，比方以下的一个待 \

排序的数组：[2,3,4,5,6,7,1]，这个数组，假如应用拔出排序，那末就会发作以下的样子：

1. 第一轮:[2,3,4,5,6,7,7]

2. 第二轮:[2,3,4,5,6,6,7]

3. 第三轮:[2,3,4,5,5,6,7]

4. 第四轮:[2,3,4,4,5,6,7]

5. 第五轮:[2,3,3,4,5,6,7]

6. 第六轮:[2,2,3,4,5,6,7]

7. 第七轮:[1,2,3,4,5,6,7]

这样的就是最没有悲观的状况，很糜费工夫，以是，起初就有年夜神钻研了一下，优化优化，就创造了希尔排序。

希尔排序 (Shell's Sort) 是拔出排序的一种又称 “减少增量排序”（Diminishing Increment Sort），是间接拔出排序算法的一种更高效的改良版本。

希尔排序长短稳固排序算法。该办法因 D.L.Shell 于 1959 年提出而患上名。

希尔排序是把记载按下标的肯定增量分组，对每一组应用间接拔出排序算法排序；跟着增量逐步缩小，每一组蕴含的要害词愈来愈多，当增量减至 1 时，

整个文件恰被分红一组，算法便终止

● 数组实例阐明：

1. 比方有一个待排序的数组 [9,6,1,3,0,5.7,2,8,4]

2. 下面的数组一共有 10 个元素，它把数组第一次分为 10/2 = 5 组，而后两两比拟，巨细地位替换：以下：

<?php
$arr = [9,6,1,3,0, 5,7,2,8,4];
$arr[0] > $arr[5] ? '替换地位,小数替换正在前，年夜数替换正在后' : '没有替换地位';
$arr[1] > $arr[6] ? '替换地位,小数替换正在前，年夜数替换正在后' : '没有替换地位';
$arr[2] > $arr[7] ? '替换地位,小数替换正在前，年夜数替换正在后' : '没有替换地位';
$arr[3] > $arr[8] ? '替换地位,小数替换正在前，年夜数替换正在后' : '没有替换地位';
$arr[4] > $arr[9] ? '替换地位,小数替换正在前，年夜数替换正在后' : '没有替换地位';
for ($i = 5; $i < 10; $i++) {
     for ($j = $i - 5; $j >= 0; $j-=5) {
         if ($data[$j] > $data[$j+5]) {
         $temp = $data[$j];
         $data[$j] = $data[$j+5];
         $data[$j+5] = $temp; 
         } 
     }
 }

最初第一轮失去的后果就是：[5,6,1,3,0,9,7,2,8,4]

3. 第二轮又开端比拟，第二轮是正在以前第一轮的根底上，再次分为 5/2 = 2 组，而后两两替换地位，巨细指调换：以下:

<?php
$arr = [5,6,1,3,0,9,7,2,8,4];
$arr[0] > $arr[2];//1,5  [1,6,5,3,0,9,7,2,8,4]
$arr[2] > $arr[4];//0,5  [1,6,0,3,5,9,7,2,8,4]
$arr[4] > $arr[6];//5,7  [1,6,0,3,5,9,7,2,8,4]
$arr[6] > $arr[8];//7,8  [1,6,0,3,5,9,7,2,8,4]
$arr[1] > $arr[3];//3,6  [1,3,0,6,5,9,7,2,8,4]
$arr[3] > $arr[5];//6,9  [1,3,0,6,5,9,7,2,8,4]
$arr[5] > $arr[7];//2,9  [1,3,0,6,5,2,7,9,8,4]
$arr[7] > $arr[9];//4,9  [1,3,0,6,5,2,7,4,8,9]
...
for ($i = 2; $i < 10; $i++) {
     for ($j = $i - 2; $j >= 0; $j-=2) {
         if ($data[$j] > $data[$j+2]) {
         $temp = $data[$j];
         $data[$j] = $data[$j+2];
         $data[$j+2] = $temp; 
         } 
     }
 }

最初失去的后果就是：[0,2,1,3,6,4,7,6,8,9]

4. 最初再次分组比拟：2/2 = 1 组。也就是最初，每一两个都要比拟，而后再次调换地位

<?php
$arr = [0,2,1,3,5,4,7,6,8,9];
$arr[0] > $arr[1];//[1,3,0,6,5,2,7,4,8,9]
$arr[1] > $arr[2];//[1,0,3,6,5,2,7,4,8,9]
$arr[2] > $arr[3];//[1,0,3,6,5,2,7,4,8,9]
$arr[3] > $arr[4];//[1,0,3,5,6,2,7,4,8,9]
$arr[4] > $arr[5];//[1,0,3,5,2,6,7,4,8,9]
$arr[5] > $arr[6];//[1,0,3,5,2,6,7,4,8,9]
$arr[6] > $arr[7];//[1,0,3,5,2,6,4,7,8,9]
$arr[7] > $arr[8];//[1,0,3,5,2,6,4,7,8,9]
$arr[8] > $arr[9];//[1,0,3,5,2,6,4,7,8,9]
...
for ($i = 1; $i < 10; $i++) {
     for ($j = $i - 1; $j >= 0; $j-=1) {
         if ($data[$j] > $data[$j+1]) { 
         $temp = $data[$j]; 
         $data[$j] = $data[$j+1];
         $data[$j+1] = $temp;
         }
     }
 }

最初就失去后果：[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]

● 完好代码以下：

<?php
class ShellSort
{
 /*** Notes: 希尔排序之替换法排序
 * User: LiYi\ * Date: 2019/11/12 0012\ * Time: 14:30\ * @param array $data\ * @return array\ */\
 public static function shellSortArray(array $data):array
 {
 if (!is_array($data)) {
 return ['message' => '必需传入数组比拟排序'];
 }
 $count = count($data);//失去数组的个数
 //假如数组的个数小于等于1就间接前往
 if ($count <= 1) {return $data;}
 //$gap 是每一次减半的分组，直到只能够分为一组完结，正在php外面需求留意，两个整数相除了，除了没有尽的状况下，失去的是一个浮点数，没有是一个向下
 //取整的的整数，以是正在最初判别gap 加入轮回的时分，需求判别它 >= 1
 for ($gap = $count / 2; $gap >= 1; $gap /= 2) {
         for ($i = $gap; $i < $count; $i++) {
             for ($j = $i - $gap; $j >= 0; $j-=$gap) {
                 if ($data[$j] > $data[$j+$gap]) {
                 //这个中央是比拟第一个数以及它的步长做比拟，替换也是同样
                 $temp = $data[$j]; 
                 $data[$j] = $data[$j+$gap];
                 $data[$j+$gap] = $temp;
                 }
             }
         }
     }
     return $data;
 }
 public static function validate(array $data)
 {
      if (!is_array($data)) {
      return ['message' => '必需传入数组比拟排序'];
     }
 $count = count($data);//失去数组的个数
 //假如数组的个数小于等于1就间接前往
 if ($count <= 1){
 return $data;
 }
 return [$data, $count];
 }
 /**\ * Notes: 希尔排序之移位法排序
 * User: LiYi
 * Date: 2019/11/12 0012
 * Time: 14:29
 * @param array $data
 * @return array*/
 public static function ShellSortMoveArray(array $data)
 {
 $count = count($data);//失去数组总数
 for ($gap = $count / 2; $gap > 0; $gap /= 2) {
 //减少增量，每一次减半
 $gap = floor($gap);
 for ($i = $gap; $i < $count; $i++) {
 // $insertIndex = $i;//待拔出元素的下表
 $insertValue = $data[$insertIndex];//待拔出元素的值
 echo "insertIndex=$insertIndex" . PHP_EOL;
 echo "insertValue=$insertValue" . PHP_EOL;
 if ($data[$insertIndex] < $data[$insertIndex - $gap]) {
 //判别待拔出元素以及它步长的元素比拟，待拔出元素小就进入轮回
 //判别能否越界了，第一个元素的下标是要年夜于等于0的，不然加入轮回
 //判别前面的元素比后面的元素小，进入轮回，不然加入轮回
 while ($insertIndex - $gap >= 0 && $insertValue < $data[$insertIndex - $gap]) {
 //把步长后面的年夜的值向后挪动
 $data[$insertIndex] = $data[$insertIndex - $gap];
 $insertIndex -= $gap;//每一轮回一次就把带拔出的坐标减去弥补\
 } //把带插的小值拔出到后面
 $data[$insertIndex] = $insertValue;
 }
 }
 }
 return $data;
 }
 public static function testShellOne(array $data)
 {
 $temp = 0;
 $count = count($data);
 for ($i = 5; $i < $count; $i++) {
 for ($j = $i - 5; $j >= 0; $j-=5) {
 if ($data[$j] > $data[$j+5]) {
 $temp = $data[$j];
 $data[$j] = $data[$j+5];
 $data[$j+5] = $temp;
 }
 }
 }
 for ($i = 2; $i < $count; $i++) {
 for ($j = $i - 2; $j >= 0; $j-=2) {
 if ($data[$j] > $data[$j+2]) {
 $temp = $data[$j];
 $data[$j] = $data[$j+2];
 $data[$j+2] = $temp;
  }
  } 
  }
 for ($i = 1; $i < 10; $i++) {
 for ($j = $i - 1; $j >= 0; $j-=1) {
 if ($data[$j] > $data[$j+1]) {
 $temp = $data[$j];
 $data[$j] = $data[$j+1];
 $data[$j+1] = $temp;
 } 
 }
 }
 var_dump($data);
 }
 }
var_dump(ShellSort::shellSortMoveArray([0 => 9, 1 => 6, 2 => 1, 3 => 3, 4 => 0, 5 => 5, 6 => 7, 7 => 2, 8 => 8, 9 => 4]));
// $gap = 10 / 2 = 5
// $insertIndex  = $i = $gap = 5
// $insertValue = $data[$insertIndex] = $data[5] = 5;
// $data[$insertIndex] < $data[$insertIndex - $gap] == $data[5] < $data[5-5] = $data[0] ==> 5 < 9
// while(5 - 5 >= 0 && 5 < 9) {
//  $data[5] = $data[5-5] = $data[0] = 9
//  $insertIndex -= 5 = 0;
//}
// $data[$insertIndex] = $data[0] = $insertValue = 5
// $i++ = 6;
// $insertIndex  = $i =  6
// $insertValue = $data[$insertIndex] = $data[6] = 7;
// $data[$insertIndex] < $data[$insertIndex - $gap] == $data[6] < $data[6-5] = $data[1] ==> 7 < 6
// $i++ = 7;
// $insertIndex  = $i =  7
// $insertValue = $data[$insertIndex] = $data[7] = 2;
// $data[$insertIndex] < $data[$insertIndex - $gap] == $data[7] < $data[7-5] = $data[2] ==> 2 < 1
// $i++ = 8;
// $insertIndex  = $i =  8
// $insertValue = $data[$insertIndex] = $data[8] = 8;
// $data[$insertIndex] < $data[$insertIndex - $gap] == $data[8] < $data[8-5] = $data[3] ==> 8 < 3
// $i++ = 9;
// $insertIndex  = $i =  9
// $insertValue = $data[$insertIndex] = $data[9] = 4;
// $data[$insertIndex] < $data[$insertIndex - $gap] == $data[9] < $data[9-5] = $data[4] ==> 4 < 0

以上就是PHP 排序算法之希尔排序的具体内容，更多请存眷资源魔其它相干文章！

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