PHP实现冒泡排序、双向冒泡排序算法

PHP实现冒泡排序、双向冒泡排序算法

冒泡排序（Bubble Sort），是一种较简单的、稳定的排序算法。冒泡排序算法步骤：比较相邻的元素，如果第一个比第二个大，就交换他们两个的位置；对每对相邻的元素执行同样的操作，这样一趟下来，最后的元素就是最大的；除了已得出来的最大元素，把剩余的元素重复前面步骤，直到没有元素再需要比较为止，这样排序就完成了。冒泡算法，在最好情况下，时间复杂度为O(n)；在最坏情况下，时间复杂度为O(n2)；平均时间复杂度为O(n2)。

PHP实现冒泡排序、双向冒泡排序算法 1
 
 /**
 * 数据结构与算法（PHP实现） - 冒泡排序（Bubble Sort）。
 *
 * @author 创想编程（TOPPHP.ORG）
 * @copyright Copyright (c) 2013 创想编程（TOPPHP.ORG） All Rights Reserved
 * @license http://www.opensource.org/licenses/mit-license.php MIT LICENSE
 * @version 1.0.0 - Build20130608
 */
class BubbleSort {
  /**
   * 冒泡排序。
   *
   * @var integer
   */
  const SORT_NORMAL = 1;
 
  /**
   * 双向冒泡排序。
   *
   * @var integer
   */
  const SORT_DUPLEX = 2;
 
  /**
   * 需要排序的数据数组。
   *
   * @var array
   */
  private $data;
 
  /**
   * 数据数组的长度。
   *
   * @var integer
   */
  private $size;
 
  /**
   * 数据数组是否已排序。
   *
   * @var boolean
   */
  private $done;
 
  /**
   * 构造方法 - 初始化数据。
   *
   * @param array $data 需要排序的数据数组。
   */
  public function __construct(array $data) {
    $this->data = $data;
    $this->size = count($this->data);
    $this->done = FALSE;
  }
 
  /**
   * 交换数据数组中两个元素的位置。
   *
   * @param integer $x 元素在数组中的索引。
   * @param integer $y 元素在数组中的索引。
   */
  private function swap($x, $y) {
    $temp = $this->data[$x];
    $this->data[$x] = $this->data[$y];
    $this->data[$y] = $temp;  
  }
 
  /**
   * 冒泡排序。
   */
  private function sort() {
    $this->done = TRUE;
 
    for ($i = 1; $i < $this->size; ++$i) {
      // 记录交换数据的次数。
      $swap = 0;
 
      for ($j = $this->size - 1; $j > $i - 1; --$j) {
        if ($this->data[$j] < $this->data[$j - 1]) {
          $this->swap($j - 1, $j);
          ++$swap;
        }
      }
 
      // 若交换数据的次数为0，说明数据数组已有序，不必再进行排序。
      if (0 === $swap) {
        break ;
      }
    }
  }
 
  /**
   * 双向冒泡排序。
   */
  private function duplexSort() {
    $this->done = TRUE;
 
    for ($i = 1; $i <= floor($this->size / 2); ++$i) {
      // 记录交换数据的次数。
      $swap = 0;
 
      for ($j = $this->size - 1, $k = $i - 1;
        $j > $i - 1 && $k < $this->size - 1; --$j, ++$k) {
        if ($this->data[$j] < $this->data[$j - 1]) {
          $this->swap($j - 1, $j);
          ++$swap;
        }
 
        if ($this->data[$k] > $this->data[$k + 1]) {
          $this->swap($k, $k + 1);
          ++$swap;
        }
      }
 
      // 若交换数据的次数为0，说明数据数组已有序，不必再进行排序。
      if (0 === $swap) {
        break;
      }
    }
  }
 
  /**
   * 获取排序后的数据数组。
   *
   * @param integer $sort 排序算法：SORT_NORMAL为冒泡排序；SORT_DUPLEX为双向冒泡排序。
   * @return array 返回排序后的数据数组。
   */
  public function getResult($sort = self::SORT_NORMAL) {
    // 若已排序则无需再进行排序，直接返回排序好的数据数组。
    if ($this->done) {
      return $this->data;
    }
 
    switch ($sort) {
      case self::SORT_DUPLEX:
        $this->duplexSort();
        break;
 
      case self::SORT_NORMAL:
      default:
        $this->sort();
        break;
    }
 
    return $this->data;
  }
}
?>

示例代码 1
2
3
4 <?php
$bubble = new BubbleSort(array(35, 75, 92, 41, 27, 58));
echo '<pre>', print_r($bubble->getResult(BubbleSort::SORT_DUPLEX), TRUE), '</pre>';
?>