快速排序是图灵奖得主 C. R. A. Hoare 于 1960 年提出的一种划分交换排序。它采用了一种分治的策略,通常称其为分治法(Divide-and-ConquerMethod)。
分治法的基本思想是:将原问题分解为若干个规模更小但结构与原问题相似的子问题。递归地解这些子问题,然后将这些子问题的解组合为原问题的解。
利用分治法可将快速排序的分为三步:
- 在数据集之中,选择一个元素作为”基准”(pivot)。
- 所有小于”基准”的元素,都移到”基准”的左边;所有大于”基准”的元素,都移到”基准”的右边。这个操作称为分区 (partition) 操作,分区操作结束后,基准元素所处的位置就是最终排序后它的位置。
- 对”基准”左边和右边的两个子集,不断重复第一步和第二步,直到所有子集只剩下一个元素为止。
图片来自维基百科
使用PHP实现快速排序
- 首先我们找到当前数组中的任意一个元素(一般选择第一个元素),作为标准,新建两个空数组,遍历整个数组元素,
-
如果遍历到的元素比当前的元素要小,那么就放到左边的数组,否则放到右面的数组,然后再对新数组进行同样的操作,
不难发现,这里符合递归的原理,所以我们可以用递归来实现
使用递归,则需要找到递归点和递归出口:
递归点:如果数组的元素大于1,就需要再进行分解,所以我们的递归点就是新构造的数组元素个数大于1
递归出口:我们什么时候不需要再对新数组不进行排序了呢?就是当数组元素个数变成1的时候,所以这就是我们的出口
代码实现:
<?php
//快速排序
//待排序数组
$arr=[6,3,8,6,4,2,9,5,1];
//函数实现快速排序
function quick_sort($arr)
{
//判断参数是否是一个数组
if(!is_array($arr)) return false;
//递归出口:数组长度为1,直接返回数组
$length=count($arr);
if($length<=1) return $arr;
//数组元素有多个,则定义两个空数组
$left=$right=array();
//使用for循环进行遍历,把第一个元素当做比较的对象
for($i=1;$i<$length;$i++)
{
//判断当前元素的大小
if($arr[$i]<$arr[0]){
$left[]=$arr[$i];
}else{
$right[]=$arr[$i];
}
}
//递归调用
$left=quick_sort($left);
$right=quick_sort($right);
//将所有的结果合并
return array_merge($left,array($arr[0]),$right);
}
//调用
echo "<pre>";
print_r(quick_sort($arr));