常用PHP算法以及应用场景-二分查找
二分查找-递归
算法描述:二分查找法也称为折半查找法,它的思想是每次都与序列的中间元素进行比较。二分查找的一个前提条件是数组是有序的,假设数组array为递增序列,findData为要查找的数,n为数组长度,首先将n个元素分成个数大致相同的两半,取array[n/2]与将要查找的值findData进行比较,如果findData等于array[n/2],则找到findData,算法终止;如果findData<array[n/2],则只要在数组array的左半部分继续搜索findData;如果findData>array[n/2],则只需要在数组array的右半部分继续搜索即可。这个“左半部分”、“右半部分”的确定,都需要两个参数:开始标记与结束标记,比如初始状态时,开始标记为下标0,结束标记为数组长度-1,序列的中间元素下标就是开始标记+结束标记/2。要转到左半部分的中间元素,仅需要将结束标记改为中间元素下标-1;要转到右半部分的中间元素,则需要将开始标记改为中间元素下标+1。
应用场景:从一个有序数组中快速定位目标元素的位置,因此常与排序算法一块使用.
二分查找-非递归
对于非递归算法,自然是要用到循环了,在循环中开始标记和结束标记不断改变,循环的判断条件就是开始标记是否在结束标记之前。若查找成功则返回中间元素标记,若查找失败则返回-1。所以非递归算法需要三个参数:数组起始地址、数组长度以及要查找的数字。
function bin_search($arr,$low,$high,$value) { while($low<=$high) { $mid=floor(($low+$high)/2); if($value==$arr[$mid]) return $mid; elseif($value<$arr[$mid]) $high=$mid-1; else $low=$mid+1; } return false; }
二分查找-非递归
对于递归算法,判断条件是一样的,在调用自身的过程中,要改变的参数要么是开始标记,要么是结束标记。所以对于递归算法,需要四个参数:数组起止地址、要查找的数字、开始标记与结束标记。
<?php // 归并排序: // 归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用。将已有序的子序列合并,得到完全有序的序列;即先使每个子序列有序,再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表,称为二路归并。 //执行时间 3.3000000000005E-5 微秒 function Merge(&$arr, $left, $mid, $right) { $i = $left; $j = $mid + 1; $k = 0; $temp = array(); while ($i <= $mid && $j <= $right) { if ($arr[$i] <= $arr[$j]) $temp[$k++] = $arr[$i++]; else $temp[$k++] = $arr[$j++]; } while ($i <= $mid) $temp[$k++] = $arr[$i++]; while ($j <= $right) $temp[$k++] = $arr[$j++]; for ($i = $left, $j = 0; $i <= $right; $i++, $j++) $arr[$i] = $temp[$j]; return $arr; } function MergeSort(&$arr, $left, $right) { if ($left < $right) { $mid = floor(($left + $right) / 2); MergeSort($arr, $left, $mid); MergeSort($arr, $mid + 1, $right); Merge($arr, $left, $mid, $right); } return $arr; } //二分查找-递归 function bin_search($arr,$low,$high,$value) { if($low>$high) return false; else { $mid=floor(($low+$high)/2); if($value==$arr[$mid]) return $mid; elseif($value<$arr[$mid]) return bin_search($arr,$low,$mid-1,$value); else return bin_search($arr,$mid+1,$high,$value); } } $arr = ['12','65','20','22','32','52','3']; // 记录开始时间 $time_start = microtime(); $res = MergeSort($arr,0,6); $position = bin_search($res,0,6,32); echo "<pre>"; print_r($res); print_r($position); echo "</pre>"; // 记录结束时间 $time_end = microtime(); $time = $time_end - $time_start; // 输出运行总时间 echo "执行时间 $time 微秒";