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這裏是用PHP寫的幾個基礎算法,算法的重要性貌似對於PHP程序員不怎麼重要,其實是非常重 要的,經典名句:算法+數據結構=程序。作爲一名真正的高級PHP程序員,我認爲應該熟悉C,如果你想成爲真正的程序員,請好好學C,學好數據結構與算 法。這裏僅僅只是幾個基礎算法,還有很多東東要學……
1、首先來畫個菱形玩玩,很多人學C時在書上都畫過,咱們用PHP畫下,畫了一半。
思路:多少行for一次,然後在裏面空格和星號for一次。
<?php
for($i=0;$i<=3;$i++){
echo str_repeat(" ",3-$i);
echo str_repeat("*",$i*2+1);
echo '<br/>';
}
2、冒泡排序,C裏基礎算法,從小到大對一組數排序。
思路:這題從小到大,第一輪排最小,第二輪排第二小,第三輪排第三小,依次類推……
<?php$arr = array(1,3,5,32,756,2,6);
$len = count($arr);
for ($i=0;$i<$len-1;$i++){
for ($j=$i+1;$j<$len;$j++){
if($arr[$i]>$arr[$j]){//從小到大
$p = $arr[$i];
$arr[$i] = $arr[$j];
$arr[$j]= $p;
}
}
}
var_dump($arr);
3、楊輝三角,用PHP寫。
思路:每一行的第一位和最後一位是1,沒有變化,中間是前排一位與左邊一排的和,這種算法是用一個二維數組保存,另外有種算法用一維數組也可以實現,一行 一行的輸出,有興趣去寫着玩下。
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
<?php
//每行的第一個和最後一個都爲1,寫了6行
for($i=0; $i<6; $i++) {
$a[$i][0]=1;
$a[$i][$i]=1;
}
//出除了第一位和最後一位的值,保存在數組中
for($i=2; $i<6; $i++) {
for($j=1; $j<$i; $j++) {
$a[$i][$j] = $a[$i-1][$j-1]+$a[$i-1][$j];
}
}
//打印
for($i=0; $i<6; $i++){
for($j=0; $j<=$i; $j++) {
echo $a[$i][$j].' ';
}
echo '<br/>';
}
4、在一組數中,要求插入一個數,按其原來順序插入,維護原來排序方式。
思路:找到比要插入數大的那個位置,替換,然後把後面的數後移一位。
<?php
$in = 2;
$arr = array(1,1,1,3,5,7);
$n = count($arr);
//如果要插入的數已經最大,直接打印
if($arr[$n-1] < $in) {
$arr[$n+1] = $in; print_r($arr);
}
for($i=0; $i<$n; $i++) {
//找出要插入的位置
if($arr[$i] >= $in){
$t1= $arr[$i];
$arr[$i] = $in;
//把後面的數據後移一位
for($j=$i+1; $j<$n+1; $j++) {
$t2 = $arr[$j];
$arr[$j] = $t1;
$t1 = $t2;
}
//打印
print_r($arr);
die;
}
}
5、對一組數進行排序(快速排序算法)。
思路:通過一趟排序分成兩部分,然後遞歸對這兩部分排序,最後合併。
<?php
function q($array) {
if (count($array) <= 1) {return $array;}
//以$key爲界,分成兩個子數組
$key = $array[0];
$l = array();
$r = array();
//分別進行遞歸排序,然後合成一個數組
for ($i=1; $i<count($array); $i++) {
if ($array[$i] <= $key) { $l[] = $array[$i]; }
else { $r[] = $array[$i]; }
}
$l = q($l);
$r = q($r);
return array_merge($l, array($key), $r);
}
$arr = array(1,2,44,3,4,33);
print_r( q($arr) );
6、在一個數組查找你所需元素(二分查找算法)。
思路:以數組中某個值爲界,再遞歸進行查找,直到結束。
<?php
function find($array, $low, $high, $k){
if ($low <= $high){
$mid = intval(($low+$high)/2);
if ($array[$mid] == $k){
return $mid;
}elseif ($k < $array[$mid]){
return find($array, $low, $mid-1, $k);
}else{
return find($array, $mid+1, $high, $k);
}
}
die('Not have...');
}
//test
$array = array(2,4,3,5);
$n = count($array);
$r = find($array,0,$n,5)
7、合併多個數組,不用array_merge(),題目來於論壇。
思路:遍歷每個數組,重新組成一個新數組。
<?php
function t(){
$c = func_num_args()-1;
$a = func_get_args();
//print_r($a);
for($i=0; $i<=$c; $i++){
if(is_array($a[$i])){
for($j=0; $j<count($a[$i]); $j++){
$r[] = $a[$i][$j];
}
} else {
die('Not a array!');
}
}
return $r;
}
//test
print_r(t(range(1,4),range(1,4),range(1,4)));
echo '<br/>';
$a = array_merge(range(1,4),range(1,4),range(1,4));
print_r($a);
8、牛年求牛:有一母牛,到4歲可生育,每年一頭,所生均是一樣的母牛,到15歲絕育,不再能生,20歲死亡,問n年後有多少頭牛。(來自論壇)
<?php
function t($n) {
static $num = 1
for($j=1; $j<=$n; $j++){
if($j>=4 && $j<15) {$num++;t($n-$j);}
if($j==20){$num--;}
}
return $num;
}
//test
echo t(8);
==================================================================
冒泡排序 (bubble sort) — O(n2)
$data = array(3,5,9,32,2,1,2,1,8,5);
dump($data);
BubbleSort($data);
dump($data);
function BubbleSort(& $arr)
{
$limit = count($arr);
for($i=1; $i<$limit; $i++)
{
for($p=$limit-1; $p>=$i; $p--)
{
if($arr[$p-1] > $arr[$p])
{
$temp = $arr[$p-1];
$arr[$p-1] = $arr[$p];
$arr[$p] = $temp;
}
}
}
}
function dump( $d )
{
echo '<pre>';
print_r($d);
echo '</pre>';
}
插入排序 (insertion sort)— O(n2)
$data = array(6,13,21,99,18,2,25,33,19,84);
$nums = count($data)-1;
dump( $data );
InsertionSort($data,$nums);
dump( $data );
function InsertionSort(& $arr,$n )
{
for( $i=1; $i<=$n; $i++ )
{
$tmp = $arr[$i];
for( $j = $i; $j>0 && $arr[$j-1]>$tmp; $j-- )
{
$arr[$j] = $arr[$j-1];
}
$arr[$j] = $tmp;
}
}
function dump( $d )
{
echo '<pre>';print_r($d);echo '</pre>';
}
希 爾排序 (shell sort)— O(n log n)
$data = array(6,13,21,99,18,2,25,33,19,84);
$nums = count($data);
dump( $data );
ShellSort($data,$nums);
dump( $data );
function ShellSort(& $arr,$n )
{
for( $increment = intval($n/2); $increment > 0; $increment = intval($increment/2) )
{
for( $i=$increment; $i<$n; $i++ )
{
$tmp = $arr[$i];
for( $j = $i; $j>= $increment; $j -= $increment )
if( $tmp < $arr[ $j-$increment ] )
$arr[$j] = $arr[$j-$increment];
else
break;
$arr[$j] = $tmp;
}
}
}
function dump( $d )
{
echo '<pre>';print_r($d);echo '</pre>';
}
快 速排序 (quicksort)— O(n log n)
$data = array(6,13,21,99,18,2,25,33,19,84);
dump($data);
quicks($data,0,count($data)-1);
dump($data);
function dump( $data){
echo '<pre>';print_r($data);echo '</pre>';
}
function QuickSort(& $arr,$left,$right)
{
$l = $left;
$r = $right;
$pivot = intval(($r+$l)/2);
$p = $arr[$pivot];
do
{
while(($arr[$l] < $p) && ($l < $right))
$l++;
while(($arr[$r] > $p) && ($r > $left))
$r--;
if($l <= $r)
{
$temp = $arr[$l];
$arr[$l] = $arr[$r];
$arr[$r] = $temp;
$l++;
$r--;
}
}
while($l <= $r);
if($left < $r)
QuickSort(&$arr,$left,$r);
if($l < $right)
QuickSort(&$arr,$l,$right);
}
==============================================================================
冒泡排序:兩兩交換數值,最小的值在最左邊,就如最輕的氣泡在最上邊。對整列數兩兩交換一次,最小的數在最左邊,每次都能得一個在剩下的數中的最小 的數,“冒”出來的數組成一個有序區間,剩下的值組成一無序區間,且有序區間中每一元素值都比無序區間的小。
快速排序:基準數,左右二個數組,遞歸調用,合併。
插入排序:排序區間分成二部分,左邊有序,右邊無序,從右區間取第一個元素插入左區間,若此元素比左邊區間最右邊的元素大,留在原處,若此元素比左 邊區間最右邊的元素小,則插在最右邊元素的原位置,同時最右邊元素右移一位,計算器減一,重新和前面的元素比較,直到前面的元素比要插入元素小爲止,重複 上述步驟。
<?php
//PHP常用排序算法
function bubblesort ($array)
{
$n = count ($array);
for ($i = 0; $i < $n; $i++)
{
for ($j = $n - 2; $j >= $i; $j--) //[0,i-1] [i,n-1]
{
if ($array[$j] > $array[$j + 1])
{
$temp = $array[$j];
$array[$j] = $array[$j + 1];
$array [$j + 1] = $temp;
}
}
}
return $array;
}
$array = array (3,6,1,5,9,0,4,6,11);
print_r (bubblesort ($array));
echo '<hr>';
function quicksort ($array)
{
$n = count ($array);
if ($n <= 1)
{
return $array;
}
$key = $array['0'];
$array_r = array ();
$array_l = array ();
for ($i = 1; $i < $n; $i++)
{
if ($array[$i] > $key)
{
$array_r[] = $array[$i];
}
else
{
$array_l[] = $array[$i];
}
}
$array_r = quicksort ($array_r);
$array_l = quicksort ($array_l);
$array = array_merge ($array_l, array($key), $array_r);
return $array;
}
print_r (quicksort ($array));
echo '<hr>';
function insertsort ($array)
{
$n = count ($array);
for ($i = 1; $i < $n; $i++) //[0,i-1] [i,n]
{
$j = $i - 1;
$temp = $array[$i];
while ($array[$j] > $temp)
{
$array[$j + 1] = $array[$j];
$array[$j] = $temp;
$j--;
}
}
return $array;
}
print_r (insertsort ($array));
?>
=========================================================================
<?php
/*
【插 入排序(一維數組)】
【基本思想】:每次將一個待排序的數據元素,插入到前面已經排好序的數列中的適當位置,使數列依然有序;直到待排序數據元素 全部插入完爲止。
【示例】:
[初始關鍵字] [49] 38 65 97 76 13 27 49
J=2(38) [38 49] 65 97 76 13 27 49
J=3(65) [38 49 65] 97 76 13 27 49
J=4(97) [38 49 65 97] 76 13 27 49
J=5(76) [38 49 65 76 97] 13 27 49
J=6(13) [13 38 49 65 76 97] 27 49
J=7(27) [13 27 38 49 65 76 97] 49
J=8(49) [13 27 38 49 49 65 76 97]
*/
function insert_sort($arr){
$count = count($arr);
for($i=1; $i<$count; $i++){
$tmp = $arr[$i];
$j = $i - 1;
while($arr[$j] > $tmp){
$arr[$j+1] = $arr[$j];
$arr[$j] = $tmp;
$j--;
}
}
return $arr;
}
/*
【選擇排序(一維數組)】
【基 本思想】:每一趟從待排序的數據元素中選出最小(或最大)的一個元素,順序放在已排好序的數列的最後,直到全部待排序的數據元素排完。
【示例】:
[初 始關鍵字] [49 38 65 97 76 13 27 49]
第一趟排序後 13 [38 65 97 76 49 27 49]
第 二趟排序後 13 27 [65 97 76 49 38 49]
第三趟排序後 13 27 38 [97 76 49 65 49]
第 四趟排序後 13 27 38 49 [49 97 65 76]
第五趟排序後 13 27 38 49 49 [97 97 76]
第 六趟排序後 13 27 38 49 49 76 [76 97]
第七趟排序後 13 27 38 49 49 76 76 [ 97]
最 後排序結果 13 27 38 49 49 76 76 97
*/
function select_sort($arr){
$count = count($arr);
for($i=0; $i<$count; $i++){
$k = $i;
for($j=$i+1; $j<$count; $j++){
if ($arr[$k] > $arr[$j])
$k = $j;
}
if($k != $i){
$tmp = $arr[$i];
$arr[$i] = $arr[$k];
$arr[$k] = $tmp;
}
}
return $arr;
}
/*
【冒泡排序(一維數組) 】
【基本思想】:兩兩比較待排序數據元素的大小,發現兩個數據元素的次序 相反時即進行交換,直到沒有反序的數據元素爲止。
【排序過程】:設想被排序的數組R[1..N]垂直豎立,將每個數據元素看作有重量的氣泡,根據 輕氣泡不能在重氣泡之下的原則,
從下往上掃描數組R,凡掃描到違反本原則的輕氣泡,就使其向上"漂浮",如此反覆進行,直至最後任何兩個氣泡都是 輕者在上,重者在下爲止。
【示例】:
49 13 13 13 13 13 13 13
38 49 27 27 27 27 27 27
65 38 49 38 38 38 38 38
97 65 38 49 49 49 49 49
76 97 65 49 49 49 49 49
13 76 97 65 65 65 65 65
27 27 76 97 76 76 76 76
49 49 49 76 97 97 97 97
*/
function bubble_sort($array){
$count = count($array);
if ($count <= 0) return false;
for($i=0; $i<$count; $i++){
for($j=$count-1; $j>$i; $j--){
if ($array[$j] < $array[$j-1]){
$tmp = $array[$j];
$array[$j] = $array[$j-1];
$array[$j-1] = $tmp;
}
}
}
return $array;
}
/*
【快速排序(一 維數組)】
【基本思想】:在當前無序區R[1..H]中任取一個數據元素作爲比較的"基準"(不妨記爲X),
用此基準將當前無序區劃分爲 左右兩個較小的無序區:R[1..I-1]和R[I 1..H],且左邊的無序子區中數據元素均小於等於基準元素,
右邊的無序子區中數據元素均大 於等於基準元素,而基準X則位於最終排序的位置上,即R[1..I-1]≤X.Key≤R[I 1..H](1≤I≤H),
當R[1..I-1] 和R[I 1..H]均非空時,分別對它們進行上述的劃分過程,直至所有無序子區中的數據元素均已排序爲止。
【示例】:
初始關鍵字 [49 38 65 97 76 13 27 49]
第一次交換後 [27 38 65 97 76 13 49 49]
第二次交換後 [27 38 49 97 76 13 65 49]
J向左掃描,位置不變,第三次交換後 [27 38 13 97 76 49 65 49]
I向右掃描,位置不變,第四次交換後 [27 38 13 49 76 97 65 49]
J向左掃描 [27 38 13 49 76 97 65 49]
(一次劃分過程)
初始關鍵字 [49 38 65 97 76 13 27 49]
一趟排序之後 [27 38 13] 49 [76 97 65 49]
二趟排序之後 [13] 27 [38] 49 [49 65]76 [97]
三趟排序之後 13 27 38 49 49 [65]76 97
最後的排序結果 13 27 38 49 49 65 76 97
各趟排序之後的狀態
*/
function quick_sort($array){
if (count($array) <= 1) return $array;
$key = $array[0];
$left_arr = array();
$right_arr = array();
for ($i=1; $i<count($array); $i++){
if ($array[$i] <= $key)
$left_arr[] = $array[$i];
else
$right_arr[] = $array[$i];
}
$left_arr = quick_sort($left_arr);
$right_arr = quick_sort($right_arr);
return array_merge($left_arr, array($key), $right_arr);
}
/*打印數組全部內容*/
function display_arr($array){
$len = count($array);
for($i = 0; $i<$len; $i++){
echo $array[$i].' ';
}
echo '<br />';
}
/*
幾種排序算法的比較和選擇
1. 選取排序方法需要考慮的因素:
(1) 待排序的元素數目n;
(2) 元素本身信息量的大小;
(3) 關鍵字的結構及其分佈情況;
(4) 語言工具的條件,輔助空間的大小等。
2. 小結:
(1) 若n較小(n <= 50),則可以採用直接插入排序或直接選擇排序。由於直接插入排序所需的記錄移動操作較直接選擇排序多,因而當記錄本身信息量較大時,用直接選擇排序較 好。
(2) 若文件的初始狀態已按關鍵字基本有序,則選用直接插入或冒泡排序爲宜。
(3) 若n較大,則應採用時間複雜度爲O(nlog2n)的排序方法:快速排序、堆排序或歸併排序。 快速排序是目前基於比較的內部排序法中被認爲是最好的方法。
(4) 在基於比較排序方法中,每次比較兩個關鍵字的大小之後,僅僅出現兩種可能的轉移,因此可以用一棵二叉樹來描述比較判定過程,由此可以證明:當文件的n個關 鍵字隨機分佈時,任何藉助於"比較"的排序算法,至少需要O(nlog2n)的時間。
(5) 當記錄本身信息量較大時,爲避免耗費大量時間移動記錄,可以用鏈表作爲存儲結構。
*/
/*排序測試*/
$a = array('12','4','16','8','13','20','5','32');
echo 'The result of insert sort:';
$insert_a = insert_sort($a);
display_arr($insert_a);
echo 'The result of select sort:';
$select_a = select_sort($a);
display_arr($select_a);
echo 'The result of bubble sort:';
$bubble_a = bubble_sort($a);
display_arr($bubble_a);
echo 'The result of bubble sort:';
$quick_a = quick_sort($a);
display_arr($quick_a);
* 排列組合
* 採用二進制方法進行組合的選擇,如表示5選3時,只需有3位爲1就可以了,所以可得到的組合是 01101 11100 00111 10011 01110等10種組合
*
* @param 需要排列的數組 $arr
* @param 最小個數 $min_size
* @return 滿足條件的新數組組合
*/
function pl($arr,$size=5) {
$len = count($arr);
$max = pow(2,$len);
$min = pow(2,$size)-1;
$r_arr = array();
for ($i=$min; $i<$max; $i++){
$count = 0;
$t_arr = array();
for ($j=0; $j<$len; $j++){
$a = pow(2, $j);
$t = $i&$a;
if($t == $a){
$t_arr[] = $arr[$j];
$count++;
}
}
if($count == $size){
$r_arr[] = $t_arr;
}
}
return $r_arr;
}
$pl = pl(array(1,2,3,4,5,6,7),5);
var_dump($pl);
//遞歸算法
//階乘
function f($n){
if($n == 1 || $n == 0){
return 1;
}else{
return $n*f($n-1);
}
}
echo f(5);
//遍歷目錄
function iteral($path){
$filearr = array();
foreach (glob($path.'\*') as $file){
if(is_dir($file)){
$filearr = array_merge($filearr,iteral($file));
}else{
$filearr[] = $file;
}
}
return $filearr;
}
var_dump(iteral('d:\www\test'));