php快速排序有哪些优化
导读:快速排序是一种高效的排序算法,通过递归地将数组分成两个子数组来进行排序。为了提高PHP中快速排序的性能,可以采取以下优化措施: 随机选择基准值(Pivot):随机选择数组中的元素作为基准值,可以降低算法在最坏情况下的时间复杂度,从而提高性...
快速排序是一种高效的排序算法,通过递归地将数组分成两个子数组来进行排序。为了提高PHP中快速排序的性能,可以采取以下优化措施:
- 随机选择基准值(Pivot):随机选择数组中的元素作为基准值,可以降低算法在最坏情况下的时间复杂度,从而提高性能。
function quickSort(&
$arr, $left, $right) {
if ($left <
$right) {
$pivotIndex = partition($arr, $left, $right);
quickSort($arr, $left, $pivotIndex - 1);
quickSort($arr, $pivotIndex + 1, $right);
}
}
function partition(&
$arr, $left, $right) {
$pivotIndex = mt_rand($left, $right);
$pivotValue = $arr[$pivotIndex];
swap($arr, $pivotIndex, $right);
$storeIndex = $left;
for ($i = $left;
$i <
$right;
$i++) {
if ($arr[$i] <
$pivotValue) {
swap($arr, $storeIndex, $i);
$storeIndex++;
}
}
swap($arr, $right, $storeIndex);
return $storeIndex;
}
- 三路快速排序:将数组分为三部分:小于基准值的元素、等于基准值的元素和大于基准值的元素。这样可以减少不必要的比较和交换操作。
function quickSort三路($arr, $left, $right) {
if ($left >
= $right) {
return;
}
$lt = $left;
$i = $left + 1;
$gt = $right;
while ($i <
= $gt) {
if ($arr[$i] <
$arr[$left]) {
swap($arr, $lt++, $i++);
}
elseif ($arr[$i] >
$arr[$left]) {
swap($arr, $i, $gt--);
}
else {
$i++;
}
}
quickSort三路($arr, $left, $lt - 1);
quickSort三路($arr, $gt + 1, $right);
}
- 插入排序优化:对于小数组,快速排序的性能可能不如插入排序。可以在快速排序的过程中,当子数组的大小小于某个阈值时,切换到插入排序。
function quickSort插入排序($arr, $left, $right) {
if ($right - $left <
= 10) {
insertionSort($arr, $left, $right);
return;
}
$pivotIndex = partition($arr, $left, $right);
quickSort插入排序($arr, $left, $pivotIndex - 1);
quickSort插入排序($arr, $pivotIndex + 1, $right);
}
- 尾递归优化:通过将递归调用放在函数的末尾,可以减少函数调用栈的深度,从而降低内存消耗。
function quickSort尾递归($arr, $left, $right) {
while ($left <
$right) {
$pivotIndex = partition($arr, $left, $right);
if ($pivotIndex - $left <
$right - $pivotIndex) {
quickSort尾递归($arr, $left, $pivotIndex - 1);
left = $pivotIndex + 1;
}
else {
quickSort尾递归($arr, $pivotIndex + 1, $right);
right = $pivotIndex - 1;
}
}
}
通过以上优化措施,可以在很大程度上提高PHP中快速排序的性能。
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