php堆排序实现原理与应用方法

本文实例讲述了php堆排序实现原理与应用方法。分享给大家供大家参考。具体分析如下:

这里以php作为描述语言较详细讲解堆排序原理,因保证程序可读性,故不做优化,php程序中关于堆的一些概念如下:

假设n为当前数组的key则,n的父节点为 n>>1 或者 n/2(整除);n的左子节点l= n<<1 或 l=n*2,n的右子节点r=(n<<1)+1 或 r=l+1

$arr=array(1,8,7,2,3,4,6,5,9);

数组$arr的原形态结构如下:

1
           /   
         8      7
       /         /
     2     3      4  6
    /
   5  9
heapsort($arr);print_r($arr);

排序后生成标准的小顶堆结构如下:

1
           /  
         2      3
       /       / 
     4    5      6   7
    /
   8  9
既数组:array(1,2,3,4,5,6,7,8,9):

代码如下:

function heapsort(&$arr)
{
        //求最后一个元素位
        $last=count($arr);
        //堆排序中通常忽略$arr[0]
        array_unshift($arr,0);
        //最后一个非叶子节点
        $i=$last>>1;
 
        //整理成大顶堆,最大的数整到堆顶,并将最大数和堆尾交换,并在之后的计算中忽略数组后端的最大数(last),直到堆顶(last=堆顶)
        while(true)
        {
                adjustnode($i,$last,$arr);
                if($i>1)
                {
                        //移动节点指针,遍历所有非叶子节点
                        $i--;
                }
                else
                {
                        //临界点last=1,既所有排序完成
                        if($last==1)break;
                        //当i为1时表示每一次的堆整理都将得到最大数(堆顶,$arr[1]),重复在根节点调整堆
                        swap($arr[$last],$arr[1]);
                        //在数组尾部按大小顺序保留最大数,定义临界点last,以免整理堆时重新打乱数组后面已排序好的元素
                        $last--;
                }
        }
        //弹出第一个数组元素
        array_shift($arr);
}
 
//整理当前树节点($n),临界点$last之后为已排序好的元素
function adjustnode($n,$last,&$arr)
{
        $l=$n<<1;        //$n的左孩子位
        if(!isset($arr[$l])||$l>$last) return ;
        $r=$l+1;        //$n的右孩子位
 
        //如果右孩子比左孩子大,则让父节点的右孩子比
        if($r<=$last&&$arr[$r]>$arr[$l]) $l=$r;
        //如果其中子节点$l比父节点$n大,则与父节点$n交换
        if($arr[$l]>$arr[$n])                
        {
                //子节点($l)的值与父节点($n)的值交换
                swap($arr[$l],$arr[$n]);
                //交换后父节点($n)的值($arr[$n])可能还小于原子节点($l)的子节点的值,所以还需对原子节点($l)的子节点进行调整,用递归实现
                adjustnode($l,$last,$arr);
        }
}
 
//交换两个值
function swap(&$a,&$b)
{
        $a=$a ^ $b;
         $b=$a ^ $b;
         $a=$a ^ $b;
}

希望本文所述对大家的php程序设计有所帮助。

(0)

相关推荐

  • PHP常用排序算法实例小结【基本排序,冒泡排序,快速排序,插入排序】

    php三种基础算法:冒泡,插入和快速排序法 $array = array(2,3,5,6,9,8,1); //冒泡排序思想,前后元素比较 function sort_bulldle($array){ $num = count($array); for($i=0; $i<$num; $i++){ $tmp = $array[$i]; for ($j=$i-1; $j>=0; $j--) { if ($tmp < $array[$j]) { $arr[$j+1] = $arr[$j]; $a

  • php数据结构与算法(PHP描述) 快速排序 quick sort

    复制代码 代码如下: <?php /** * 快速排序 quick sort * **/ function sort_quick($arrData) { if(empty($arrData) || !is_array($arrData)) return false; $flag = $arrData[0]; $len = count($arrData) - 1; if($len == 0) return $arrData; // 如果只有一个数据的数组直接返回 $arrLeft = array(

  • PHP实现的堆排序算法详解

    本文实例讲述了PHP实现的堆排序算法.分享给大家供大家参考,具体如下: 经验 工作了,面试我工作这家公司时被技术面打击得不行,因为自己的数据结构等基础学得实在太差,虽然原来是想做设计师的说...不过看在PHP写得还凑合的份上能来实习了,但还是决心恶补一下基础. 其实自己之前也确实感觉到了基础的重要性,一些比较深的东西都比较底层,不学好根本没法进行.像我之前用PHP做websocket,就牵扯到数据包.数据帧等概念,搞不清楚,连数据都没法处理,还得后来补.所以我准备重新学一下数据结构,算法,网络等

  • PHP 各种排序算法实现代码

    复制代码 代码如下: <?php // 功能: PHP实现各种排序算法 // Author: windlike // Datetime: 2007-06-09 // 冒泡排序 function BubbleSort($arr){ $num = count($arr); for($i=1;$i<$num;$i++){ for($j=$num-1;$j>=$i;$j--){ if($arr[$j]<$arr[$j-1]){ $iTemp = $arr[$j-1]; $arr[$j-1]

  • PHP 冒泡排序算法的实现代码

    基本概念 冒泡排序的基本概念是:依次比较相邻的两个数,将小数放在前面,大数放在后面.即首先比较第1 个和第2个数,将小数放前,大数放后.然后比较第2个数和第3个数,将小数放前,大数放后,如此继续,直至比较最后两个数,将小数放前,大数放后.重复以上过程,仍从第一对数开始比较(因为可能由于第2个数和第3个数的交换,使得第1个数不再大于第2个数),将小数放前,大数放后,一直比较到最小数前的一对相邻数,将小数放前,大数放后,第二趟结束,在倒数第二个数中得到一个新的最小数.如此下去,直至最终完成排序. 由

  • php堆排序(heapsort)练习

    复制代码 代码如下: <?//堆排序应用class heapsort  {    var $a;    function setarray($a)//取得数组      {        $this->a=$a;      }    function runvalue($b,$c)//$a 代表数组,$b代表排序堆,$c代表结束点,      {        while($b<$c)          {            $h1=2*$b;            $h2=(2*$

  • PHP 快速排序算法详解

    概念 这里借用百度百科的一张图来,非常形象: 快速排序算法是对冒泡算法的一个优化.他的思想是先对数组进行分割, 把大的元素数值放到一个临时数组里,把小的元素数值放到另一个临时数组里(这个分割的点可以是数组中的任意一个元素值,一般用第一个元素,即$array[0]),然后继续把这两个临时数组重复上面拆分,最后把小的数组元素和大的数组元素合并起来.这里用到了递归的思想. PHP实现 复制代码 代码如下: /*     快速排序 */ function quickSort($array) {    

  • PHP利用二叉堆实现TopK-算法的方法详解

    前言 在以往工作或者面试的时候常会碰到一个问题,如何实现海量TopN,就是在一个非常大的结果集里面快速找到最大的前10或前100个数,同时要保证内存和速度的效率,我们可能第一个想法就是利用排序,然后截取前10或前100,而排序对于量不是特别大的时候没有任何问题,但只要量特别大是根本不可能完成这个任务的,比如在一个数组或者文本文件里有几亿个数,这样是根本无法全部读入内存的,所以利用排序解决这个问题并不是最好的,所以我们这里就用php去实现一个小顶堆来解决这个问题. 二叉堆 二叉堆是一种特殊的堆,二

  • 关于PHP堆栈与列队的学习

    在PHP中数组常被当作堆栈(后进先出:LIFO)与队列(先进先出:FIFO)结构来使用.PHP提供了一组函数可以用于push与pop(堆栈)还有shift与unshift(队列)来操作数组元素.堆栈与列队在实践中应用非常广泛.我们可以先看下堆栈:  复制代码 代码如下: <?php   $arr = array();   array_push($arr,'aaa');   array_push($arr,'bbb');   $arr.pop();   print_r($arr);?> 如果你打

  • PHP SPL标准库之数据结构堆(SplHeap)简单使用实例

    堆(Heap)就是为了实现优先队列而设计的一种数据结构,它是通过构造二叉堆(二叉树的一种)实现.根节点最大的堆叫做最大堆或大根堆,根节点最小的堆叫做最小堆或小根堆.二叉堆还常用于排序(堆排序). 如下:最小堆(任意节点的优先级不小于它的子节点) 看看PHP SplHeap的实现: 显然它是一个抽象类,最大堆(SplMaxHeap)和最小堆(SplMinHeap)就是继承它实现的.最大堆和最小堆并没有额外的方法 SplHeap的简单使用如下: class MySimpleHeap extends

  • PHP中使用数组实现堆栈数据结构的代码

    在堆栈中,最后压入的数据(进栈),将会被最先弹出(出栈). 即在数据存储时采用"先进后出"的数据结构. PHP中,将数组当做一个栈,主要是使用array_push()和array_pop()两个系统函数来完成. 入栈主要是利用array_push()函数向第一个参数的数组尾部添加一个或多个元素,然后返回新数组的长度,示例如下: 复制代码 代码如下: <?php $zhan=array("WEB");//声明一个数组当做栈 array_push($zhan,&q

随机推荐