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php項目開發中用到的快速排序算法分析

編輯:PHP綜合

本文實例講述了php項目開發中用到的快速排序算法。分享給大家供大家參考,具體如下:

實際上在,做web開發,比較少遇到使用一些算法之類的,畢竟不是做搜索引擎,也不是寫底層(比如寫個類似於mysql這樣的數據庫,裡面需要自己實現排序算法),另外,每種語言,比如java,php都或多或少已經封裝好排序函數給程序員使用。比如有個共識,大家做web開發的基本都明白,業務邏輯多比較簡單,不是很復雜的業務邏輯。我們作為web開發的程序員,基本是是web架構,對數據庫增刪查改數據,然後把數據展示在頁面中,大多就是涉及性能優化,緩存等等。

學學一些常見的算法,對於實現特殊的應用還是有幫助的。比如有些時候我們依賴於數據庫中order by來實現排序了,所以非常習慣直接接下交給數據庫實現排序了。

接下來,我就遇到需要自己實現排序了。

​因為我們在實際開發中,遇到一個問題,完全需要我自己實現排序。需求如下:

在商品表裡面,有一個字段是goods_price(商品價格),現在要開發一個促銷價功能。促銷價有個時間范圍設置。在前台頁面中,展示商品的時候。如果當前時間符合促銷時間。就要按照促銷價格執行。於是促銷價就單獨增加了一個字段來保存,叫做promote_price,促銷時間配置信息比如什麼時間,每天幾點到幾點之類的時間設置信息暫時不管,存儲在其他字段中的,展示的時候,要用當前時間跟配置的時間進行比較。

單條商品展示的時候,就直接判斷是否在促銷時間內即可了。沒遇到排序的問題。

而是在做商品列表頁面的時候,一個這樣的小細節就讓我發現需求:用戶可以選擇商品價格按照"從高到低"也可以選擇"從低到高"排序。

如果是單純排序,以往是直接交給數據庫去排序,一般我們習慣了sql中使用"order by goods_price DESC"之類的語句就能實現按照價格降序還是升序進行。

現在,不能簡單就按照goods_price(商品價格)排序就ok。比如當前時間有的商品是符合促銷時間的,那麼促銷價也是要作為排序的。

簡單的 order by goods_price DESC,promote_price DESC 這種做法的話完全是不對路現在的需求。

所以呢,需要先對交給數據庫的order by goods_price DESC 排序一次,列出數據。

然後遍歷,看哪些商品數據是符合促銷價格的。然後自己編寫代碼實現排序。

我初期想法是:拿到當前頁的數據,裡面判斷每行是否符合促銷價時間點

foreach(經過數據庫按照價格字段排序的結果)
{
if ($v['promote_price'] > 0 && $promote_class->promtoe_validate($food_info)) {
      $v['is_promote'] = true;
      $v['price']= $v['promote_price'];
      //將原價改為促銷價顯示
    }
}

對上面的列表,因為上面的列表經過mysql排序一次後,還經過了促銷價。所以還需要再次編寫一個排序算法排序一次。這樣就可以把促銷價低的放到前面去了

其實,mysql數據庫就是用c語言編寫的。我理解數據庫order by,它的排序也就是用c語言實現對數組的排序(關系表裡面返回的的行列表就是一個二維數組)

只是,平時我們排序是交給數據庫去實現了。很少自己編寫,所以因為接觸不多,就以為這些算法自己用不上,現在仍然需要用php語言對數據去實現排序。

數據庫中的 order by a DESC,b ASC  的實現原理猜測?

第一種理解:先按照a字段進行排序。然後又對數據按照b字段進行排序。
第二種理解:先按照a字段進行排序 ,如果遇到兩個值相同的,無法確定誰在前在後時,則使用b asc來確定兩個數據的先後順序。

我是第一種理解,後來糾正,第二種理解才是對符合對的,因為這才比較符合設計的考慮點:

為什麼要設計可以多個字段進行排序?難道是為了相互覆蓋掉嗎?比如先按照a字段排序了。某兩項數據本來是一個在前一個在後,如果又按照b asc進行排序,那麼可能原來這兩項數據的順序就可能錯位,就是可能導致後面的排序規則應用後的結果覆蓋前面的。

假設數據庫排序是這樣子設計的話就沒實際意義了。之所以設計多個字段進行排序。就是為了解決,遇到兩行中a字段的值都2,2的時候,怎麼確定先後?這個時候就調用後面的排序規則對這兩項數據排序。所以order by 後面的字段先後順序不同造成的效果是不同的。

現實生活例子:假設要排名100個學生的英語成績,假設排序的時候,遇到三個學生都是88分。誰排名在前呢?這個時候可以附加一種新的排序方式,對這三個學生看他們的品行分排序。這樣子就好確定了。

網上的快速排序法,實現都是針對一維數組來實現的。現在我要模擬數據庫中的行,也就是二維數組作為參數,並且可以指定任意字段作為排序方式。

比如從數據庫中查詢出一個數據列表,原封不動的對這個列表可以指定某個字段進行排序(數據庫就是實現這個需求吧。當然他們要先進得些。人家牛逼些 呵呵。

具體,看下面:

/*
 * 排序:此函數是一個通用函數,只要是二維數組的排序都可以調用。初衷是解決價格快速排序(涉及到促銷價,無法使用order by解決)
 * +--------------------------------------------------------------------------
 * @param $arr 要排序的數組,二維數組。對應就是數據庫中的多行數據 array(
 * 0=>array("字段1"=>'','字段2'=>''...)
 * 1=>array("字段1"=>'','字段2'=>''...)
 * 2=>array("字段1"=>'','字段2'=>''...)
 * )
 * +--------------------------------------------------------------------------
 * @param $key_field 按照哪個字段進行排序,不要傳入一個並不存在的字段。會打亂原來的順序
 * +--------------------------------------------------------------------------
 * @param $sort_type = asc or desc 排序方式。從小大到大,還是從大到小
 */
function quickSort($arr, $key_field, $sort_type = "asc") {
  if (count($arr) > 1) {
    //使用哪個字段排序,先得到該字段所有數據,目的是轉換成一維數組進行排序
    $key_value_arr = array();
    $return_arr = array();
    //先判斷排序的字段是否存在
    foreach ($arr as $k => $v) {
      $key_value_arr[$k] = $v[$key_field]; //得到這個字段的值
    }
    //php內置函數實現了按降序還是升序排,但是只支持一維數組
    if ($sort_type == 'desc') {
      arsort($key_value_arr);
    } else {
      asort($key_value_arr);
    }
    reset($key_value_arr);
    foreach ($key_value_arr as $k => $v) {
      $return_arr[$k] = $arr[$k]; //得到行
    }
    return $return_arr;
  } else {
    return $arr;
  }
}

總結一下我對快速排序法的理解

假設有100個元素,對此進行排序。那麼需要遍歷多少次呢?仍然需要遍歷至少100次。因為確實都免不了,逐個去掃描每個元素,丟到左邊,還是右邊。當第一次分割之後。還要繼續對分割後兩邊的進行重復這一步驟。
當元素數量小的時候,是體會不到區別的。如果數量很大,達到上萬個元素。需要進行排序,則需要涉及到算法了
比如比較高矮,現實中情況,我們人可以用眼睛來看,哪個更小,然後認為的排序出來。但是計算機則不同。我們必須編寫程序來告訴它要什麼樣的方法實現。

快速排序體現的思想是:分治法。分割成小塊,逐個解決。

大體的思路描述:

1、從一堆數據裡面找到一個基准的數據。按照這個數據標准分割開來。現實例子,一堆人100個人,比較高矮。現在我找出一個高度的人,我按照這個人的身高,分成a,b兩組。比他矮的都站到a組,比他高的都站到b(跟他一樣高的隨便放哪一邊都可以),這樣子可將100個人分割成兩組人。
結果是,a組裡面的所有人身高都要<=b組裡面的人。
2、對a組裡面的人重復第一步。對b組裡面的人也重復第一步。
3、直到最後只剩下一個(因為已經沒法在繼續切割了),才分組。

我學到一個思想:先切成大塊,然後對每個大塊單獨處理。最後把各個塊的處理結果都合並起來。

function quickSort($arr) {
 if(count($arr) > 1) {
  $k=$arr[0];
  $x=array();
  $y=array();
  $_size=count($arr);  
  for($i=1;$i<$_size;$i++) {
   if($arr[$i] <=$k) {
    $x[] =$arr[$i];//小的放這邊
   }else{
    $y[] =$arr[$i];//大的放這邊。這樣子是從小到大排序,如果想從大到小返回,那麼調換位置與$x[] =$arr[$i];的位置即可
   }
  }
   //得到分割看來左右兩邊的數據
  $x= quickSort($x);//左邊的數據,對這些數據再次使用分割法排序,返回的結果就是排序後的數據
  $y= quickSort($y);//右邊的數據
  returnarray_merge($x,array($k),$y);
 }else{
  return$arr;
 }
}

不正確之處,歡迎指正!

代碼備份:

<?php
//大體思路:由於是二維數組。所以先得到指定key的所有值。也就是轉換為一維數組了。
/*
不過這個一維數組的key要使用二維數組的key。這樣子一維數組排序後,方便對應到二維數組中去。就是靠這個key。
一維數組如下:
array('1'=>'a','4'=>''b','3'=>'c','5'=>'d');
1,2,4這些key值,到時候就是對應到裡面去的證據
思考,如果還要加一個條件呢比如像sql那樣子的:order by a,b,c
當a字段的值都相等的情況下,就啟用b字段進行排序。如果還是相等,則啟用c字段進行排序。
*/
/*
$keys = array();
$keys['gg'] = '8.9';
$keys[1] = '8.8';
$keys[5] = '7.5';
asort($keys);//排序有個特點,原來的key值不會改變的。只是把位置換一下。我之前以為是調換了key值。這樣子,0,1,2,3,4
reset($keys);
var_dump($keys);
*/
/*
 * +-------------------------------------------------------
 * 快速排序
 * @author wangtao 2015.6.10
 * +-------------------------------------------------------
 * @param $arr 要排序的數組,二維數組。對應就是數據庫中的多行數據
 array(
 * 0=>array("字段1"=>'','字段2'=>''...)
 * 1=>array("字段1"=>'','字段2'=>''...)
 * 2=>array("字段1"=>'','字段2'=>''...)
 * )
 * @param $key_field 按照哪個字段進行排序
 * @param $sort_type = asc or desc 排序方式。從小大到大,還是從大到小
 * +-------------------------------------------------------
 * return 按照指定排序後的一個新數組。原來的key仍然會保留
 * 如:1=>array("字段1"=>'','字段2'=>''...),2=>array("字段1"=>'','字段2'=>''...) 
 * 按照"字段2"排序後,key為2元素可能在前面前面了,但是key值不會被修改,會原樣保留
 * +-------------------------------------------------------
 */
function quick_sort($arr, $key_field, $sort_type = "asc") {
  if (count($arr) > 1) {
    //使用哪個字段排序,先得到該字段所有數據,目的是轉換成一維數組進行排序
    $key_value_arr = array();
    $return_arr = array();
    //先判斷排序的字段是否存在,如果字段根本不存在,避免打亂原來數組的順序
    foreach ($arr as $k => $v) {
      @ $key_value_arr[$k] = $v[$key_field]; //得到這個字段的值
    }
    //php內置函數實現了按降序還是升序排,但是只支持一維數組
    if ($sort_type == 'desc') {
      arsort($key_value_arr);
    } else {
      asort($key_value_arr);
    }
    reset($key_value_arr);
    foreach ($key_value_arr as $k => $v) {
      $return_arr[$k] = $arr[$k]; //得到行
    }
    //var_dump($return_arr);
    return $return_arr;
  } else {
    return $arr;
  }
}
$array = array(
array('name'=>'手機','brand'=>'諾基亞','price'=>1050),
array('name'=>'筆記本電腦','brand'=>'lenovo','price'=>4300),
array('name'=>'剃須刀','brand'=>'飛利浦','price'=>3100),
array('name'=>'跑步機','brand'=>'三和松石','price'=>4900),
array('name'=>'手表','brand'=>'卡西歐','price'=>960),
array('name'=>'液晶電視','brand'=>'索尼','price'=>6299),
array('name'=>'激光打印機','brand'=>'惠普','price'=>1200),
array('name'=>'手機','brand'=>'諾基亞','price'=>1050),
);
var_dump(quickSort($array,'m'));
//看對一個數組裡面元素值都為空的怎麼排序
$row = array(
0=>null,
1=>null,
2=>null,
3=>null,
);
asort($row);
var_dump($row);//如果為空。則根據key值倒過來?
/*返回的是array
 3 => null
 2 => null
 1 => null
 0 => null
現在終於明白了,數據庫字段中是否保持null,對於排序是有影響的。結果就會影響展示效果。
*/

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希望本文所述對大家PHP程序設計有所幫助。

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