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  • php实现简单算法3

    php实现简单算法3

    这篇文章主要介绍了PHP经典算法集锦,整理了各种常见的算法,包括排序、查找、遍历、运算等各种常见算法原理与实现技巧,需要的朋友可以参考下

    1、首先来画个菱形玩玩,很多人学C时在书上都画过,咱们用PHP画下,画了一半。

    思路:多少行for一次,然后在里面空格和星号for一次。

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    <?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里基础算法,从小到大对一组数排序。

    思路:这题从小到大,第一轮排最小,第二轮排第二小,第三轮排第三小,依次类推……

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    <?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]){//从小到大
          $p = $arr[$i];
          $arr[$i] = $arr[$j];
          $arr[$j]= $p;
        }
      }
    }
    var_dump($arr);

    3、杨辉三角,用PHP写。

    思路:每一行的第一位和最后一位是1,没有变化,中间是前排一位与左边一排的和,这种算法是用一个二维数组保存,另外有种算法用一维数组也可以实现,一行 一行的输出,有兴趣去写着玩下。

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    1   3   3   1
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    <?php
    //每行的第一个和最后一个都为1,写了6行
     for($i=0; $i<6; $i++) {
      $a[$i][0]=1;
      $a[$i][$i]=1;
     }
    //出除了第一位和最后一位的值,保存在数组中
     for($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、在一组数中,要求插入一个数,按其原来顺序插入,维护原来排序方式。

    思路:找到比要插入数大的那个位置,替换,然后把后面的数后移一位。

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    <?php
    $in = 2;
    $arr = array(1,1,1,3,5,7);
    $n = count($arr);
    //如果要插入的数已经最大,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] = $in;
    //把后面的数据后移一位
        for($j=$i+1; $j<$n+1; $j++) {
          $t2 = $arr[$j];
          $arr[$j] = $t1;
          $t1 = $t2;
      }
    //打印
      print_r($arr);
      die;
      }
    }

    5、对一组数进行排序(快速排序算法)。

    思路:通过一趟排序分成两部分,然后递归对这两部分排序,最后合并。

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    <?php
    function q($array) {
      if (count($array) <= 1) {return $array;}
    //以$key为界,分成两个子数组
      $key = $array[0];
      $l = array();
      $r = array();
    //分别进行递归排序,然后合成一个数组
      for ($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、在一个数组查找你所需元素(二分查找算法)。

    思路:以数组中某个值为界,再递归进行查找,直到结束。

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    <?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、合并多个数组,不用array_merge(),题目来于论坛。

    思路:遍历每个数组,重新组成一个新数组。

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    <?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岁可生育,每年一头,所生均是一样的母牛,到15岁绝育,不再能生,20岁死亡,问n年后有多少头牛。(来自论坛)

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    <?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);

    ====================其他算法=========================

    冒泡排序 (bubble sort) — O(n2)

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    $data = array(3,5,9,32,2,1,2,1,8,5);
    dump($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)

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    $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 尔排序   (shell sort)— O(n log n)

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    $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)

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    $data = array(6,13,21,99,18,2,25,33,19,84);
    dump($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);
    }

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    冒泡排序:两两交换数值,最小的值在最左边,就如最轻的气泡在最上边。对整列数两两交换一次,最小的数在最左边,每次都能得一个在剩下的数中的最小 的数,“冒”出来的数组成一个有序区间,剩下的值组成一无序区间,且有序区间中每一元素值都比无序区间的小。

    快速排序:基准数,左右二个数组,递归调用,合并。

    插入排序:排序区间分成二部分,左边有序,右边无序,从右区间取 第一个元素插入左区间,若此元素比左边区间最右边的元素大,留在原处,若此元素比左 边区间最右边的元素小,则插在最右边元素的原位置,同时最右边元素右移一位,计算器减一,重新和前面的元素比较,直到前面的元素比要插入元素小为止,重复 上述步骤。

    注意区间端点值的处理,及数组的第一个元素下标为0.

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    <?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));
    ?>

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    <?php
    /*
    【插 入排序(一维数组)】
    【基本思想】:每次将一个待排序的数据元素,插入到前面已经排好序的数列中的适当位置,使数列依然有序;直到待排序数据元素 全部插入完为止。
    【示例】:
    [初始关键字] [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 $arr;
    }
    /*
    【选择排序(一维数组)】
    【基 本思想】:每一趟从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,顺序放在已排好序的数列的最后,直到全部待排序的数据元素排完。
    【示例】:
    [初 始关键字] [49 38 65 97 76 13 27 49]
    第一趟排序后 13 [38 65 97 76 49 27 49]
    第 二趟排序后 13 27 [65 97 76 49 38 49]
    第三趟排序后 13 27 38 [97 76 49 65 49]
    第 四趟排序后 13 27 38 49 [49 97 65 76]
    第五趟排序后 13 27 38 49 49 [97 97 76]
    第 六趟排序后 13 27 38 49 49 76 [76 97]
    第七趟排序后 13 27 38 49 49 76 76 [ 97]
    最 后排序结果 13 27 38 49 49 76 76 97
    */
    function select_sort($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 $arr;
    }
    /*
    【冒泡排序(一维数组) 】
    【基本思想】:两两比较待排序数据元素的大小,发现两个数据元素的次序 相反时即进行交换,直到没有反序的数据元素为止。
    【排序过程】:设想被排序的数组R[1..N]垂直竖立,将每个数据元素看作有重量的气泡,根据 轻气泡不能在重气泡之下的原则,
    从下往上扫描数组R,凡扫描到违反本原则的轻气泡,就使其向上"漂浮",如此反复进行,直至最后任何两个气泡都是 轻者在上,重者在下为止。
    【示例】:
    49 13 13 13 13 13 13 13
    38 49 27 27 27 27 27 27
    65 38 49 38 38 38 38 38
    97 65 38 49 49 49 49 49
    76 97 65 49 49 49 49 49
    13 76 97 65 65 65 65 65
    27 27 76 97 76 76 76 76
    49 49 49 76 97 97 97 97
    */
    function bubble_sort($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 $array;
    }
    /*
    【快速排序(一 维数组)】
    【基本思想】:在当前无序区R[1..H]中任取一个数据元素作为比较的"基准"(不妨记为X),
    用此基准将当前无序区划分为 左右两个较小的无序区:R[1..I-1]和R[I 1..H],且左边的无序子区中数据元素均小于等于基准元素,
    右边的无序子区中数据元素均大 于等于基准元素,而基准X则位于最终排序的位置上,即R[1..I-1]≤X.Key≤R[I 1..H](1≤I≤H),
    当R[1..I-1] 和R[I 1..H]均非空时,分别对它们进行上述的划分过程,直至所有无序子区中的数据元素均已排序为止。
    【示例】:
    初始关键字 [49 38 65 97 76 13 27 49]
    第一次交换后 [27 38 65 97 76 13 49 49]
    第二次交换后 [27 38 49 97 76 13 65 49]
    J向左扫描,位置不变,第三次交换后 [27 38 13 97 76 49 65 49]
    I向右扫描,位置不变,第四次交换后 [27 38 13 49 76 97 65 49]
    J向左扫描 [27 38 13 49 76 97 65 49]
    (一次划分过程)
    初始关键字 [49 38 65 97 76 13 27 49]
    一趟排序之后 [27 38 13] 49 [76 97 65 49]
    二趟排序之后 [13] 27 [38] 49 [49 65]76 [97]
    三趟排序之后 13 27 38 49 49 [65]76 97
    最后的排序结果 13 27 38 49 49 65 76 97
    各趟排序之后的状态
    */
    function quick_sort($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), $right_arr);
    }
    /*打印数组全部内容*/
    function display_arr($array){
    $len = count($array);
    for($i = 0; $i<$len; $i++){
      echo $array[$i].' ';
    }
    echo '<br />';
    }
    /*
    几种排序算法的比较和选择
    1. 选取排序方法需要考虑的因素:
    (1) 待排序的元素数目n;
    (2) 元素本身信息量的大小;
    (3) 关键字的结构及其分布情况;
    (4) 语言工具的条件,辅助空间的大小等。
    2. 小结:
    (1) 若n较小(n <= 50),则可以采用直接插入排序或直接选择排序。由于直接插入排序所需的记录移动操作较直接选择排序多,因而当记录本身信息量较大时,用直接选择排序较 好。
    (2) 若文件的初始状态已按关键字基本有序,则选用直接插入或冒泡排序为宜。
    (3) 若n较大,则应采用时间复杂度为O(nlog2n)的排序方法:快速排序、堆排序或归并排序。 快速排序是目前基于比较的内部排序法中被认为是最好的方法。
    (4) 在基于比较排序方法中,每次比较两个关键字的大小之后,仅仅出现两种可能的转移,因此可以用一棵二叉树来描述比较判定过程,由此可以证明:当文件的n个关 键字随机分布时,任何借助于"比较"的排序算法,至少需要O(nlog2n)的时间。
    (5) 当记录本身信息量较大时,为避免耗费大量时间移动记录,可以用链表作为存储结构。
    */
    /*排序测试*/
    $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);
    ?>
    1
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    3
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    49
    50
    51
    52
    53
    54
    55
    /**
     * 排列组合
     * 采用二进制方法进行组合的选择,如表示5选3时,只需有3位为1就可以了,所以可得到的组合是 01101 11100 00111 10011 01110等10种组合
     *
     * @param 需要排列的数组 $arr
     * @param 最小个数 $min_size
     * @return 满足条件的新数组组合
     */
    function pl($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);
    //递归算法
    //阶乘
    function f($n){
      if($n == 1 || $n == 0){
        return 1;
      }else{
        return $n*f($n-1);
      }
    }
    echo f(5);
    //遍历目录
    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 est'));

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