排序演算法是程式設計基礎核心。本文詳細解析 PHP 實作的四大基本排序法——氣泡排序、選擇排序、插入排序、快速排序,附上完整程式碼與邏輯解析,適合初學者理解演算法運作原理。
核心邏輯: 依序比較相鄰元素,較大者往後「沉」,較小者往前「冒」,經過多輪比較完成排序。
$arr = array(1,43,54,62,21,66,32,78,36,76,39);
function bubbleSort($arr) {
$len = count($arr);
for ($i = 1; $i < $len; $i++) {
for ($k = 0; $k < $len - $i; $k++) {
if ($arr[$k] > $arr[$k+1]) {
$tmp = $arr[$k+1];
$arr[$k+1] = $arr[$k];
$arr[$k] = $tmp;
}
}
}
return $arr;
}
核心邏輯: 每輪從未排序區間找出最小值,與該輪起始位置交換。
function selectSort($arr) {
$len = count($arr);
for ($i = 0; $i < $len - 1; $i++) {
$p = $i;
for ($j = $i+1; $j < $len; $j++) {
if ($arr[$p] > $arr[$j]) $p = $j;
}
if ($p != $i) {
$tmp = $arr[$p];
$arr[$p] = $arr[$i];
$arr[$i] = $tmp;
}
}
return $arr;
}
核心邏輯: 假設前段已排序,將下一個元素插入適當位置,維持有序。
function insertSort($arr) {
$len = count($arr);
for ($i = 1; $i < $len; $i++) {
$tmp = $arr[$i];
for ($j = $i-1; $j >= 0; $j--) {
if ($tmp < $arr[$j]) {
$arr[$j+1] = $arr[$j];
$arr[$j] = $tmp;
} else break;
}
}
return $arr;
}
核心邏輯: 選取基準值,將陣列分為「小於基準」與「大於等於基準」兩部分,遞迴排序後合併。
function quickSort($arr) {
$length = count($arr);
if ($length <= 1) return $arr;
$base_num = $arr[0];
$left_array = $right_array = array();
for ($i = 1; $i < $length; $i++) {
if ($base_num > $arr[$i]) $left_array[] = $arr[$i];
else $right_array[] = $arr[$i];
}
$left_array = quickSort($left_array);
$right_array = quickSort($right_array);
return array_merge($left_array, array($base_num), $right_array);
}
| 演算法 | 平均時間複雜度 | 穩定性 | 適用場景 |
|---|---|---|---|
| 氣泡排序 | O(n²) | 穩定 | 教學、極小資料量 |
| 選擇排序 | O(n²) | 不穩定 | 教學、記憶體寫入受限 |
| 插入排序 | O(n²) | 穩定 | 小資料、近乎有序資料 |
| 快速排序 | O(n log n) | 不穩定 | 大量資料、一般用途首選 |
實務開發中,PHP 內建 sort()、usort() 等函數已高度優化,建議優先使用;理解演算法原理有助於面試與效能調優。