计数排序只适合使用在键的变化不大于元素总数的情况下。它通常用作另一种排序算法(基数排序)的子程序,这样可以有效地处理更大的键。

总之,计数排序是一种稳定的线性时间排序算法。计数排序使用一个额外的数组c ,其中第i个元素是待排序数组 a中值等于 i的元素的个数。然后根据数组c 来将a中的元素排到正确的位置。

通常计数排序算法的实现步骤思路是:

1.找出待排序的数组中最大和最小的元素;

2.统计数组中每个值为i的元素出现的次数,存入数组c的第i项;

3.对所有的计数累加(从c中的第一个元素开始,每一项和前一项相加);

4.反向填充目标数组:将每个元素i放在新数组的第c[i]项,每放一个元素就将c[i]减去1。

php计数排序算法的实现代码示例如下:

<?php
function counting_sort($my_array, $min, $max)
{
  $count = array();
  for($i = $min; $i <= $max; $i++)
  {
    $count[$i] = 0;
  }
 
  foreach($my_array as $number)
  {
    $count[$number]++;
  }
  $z = 0;
  for($i = $min; $i <= $max; $i++) {
    while( $count[$i]-- > 0 ) {
      $my_array[$z++] = $i;
    }
  }
  return $my_array;
}
$test_array = array(3, 0, 2, 5, -1, 4, 1);
echo "原始数组 :\n";
echo implode(', ',$test_array );
echo "\n排序后数组\n:";
echo implode(', ',counting_sort($test_array, -1, 5)). php_eol;

输出:

原始数组 : 3, 0, 2, 5, -1, 4, 1

排序后数组 :-1, 0, 1, 2, 3, 4, 5

下面补充一个例子

1、计数排序只适用于整数在小范围内排序

<?php
$arr = [95,94,91,98,99,90,99,93,91,92];
function countsort($arr){
$max = $arr[0];
$min = $arr[0];
for($i=0;$i<count($arr);$i++){
if($arr[$i]>$max){
$max = $arr[$i];
}
if($arr[$i] < $min){
$min = $arr[$i];
}
}
try{
$frequency = new splfixedarray($max-$min+1);
for($i=0;$i<count($arr);$i++){
if(empty($frequency[$arr[$i]-$min]))
$frequency[$arr[$i]-$min] = 0;
$frequency[$arr[$i]-$min] += 1;
}

$sum = 0;
for ($i=0; $i < count($frequency); $i++) {
$sum += $frequency[$i];
$frequency[$i] = $sum;
}

$splfixed = new splfixedarray(count($arr));

for($i=(count($arr)-1);$i>=0;$i--){
$splfixed[$frequency[$arr[$i]-$min]-1] = $arr[$i];
$frequency[$arr[$i]-$min] -= 1;
}
}catch(runtimeexception $re){
echo "runtimeexception: ".$re->getmessage()."\n";
}
print_r($splfixed->toarray());
}
countsort($arr);
?>

输出

array
(
    [0] => 90
    [1] => 91
    [2] => 91
    [3] => 92
    [4] => 93
    [5] => 94
    [6] => 95
    [7] => 98
    [8] => 99
    [9] => 99
)

2、php计数排序

获取序列中的最小值min和最大值max o(n)
统计min – max之间所有值在序列中的出现次数 o(n)
顺序输出min – max的所有值,次数为0不输出,其余次数为多少就输出多少 o(k) k为数据范围

例如序列为: 2, 4, 6, 9, 4, 8

min = 2, max = 9, n为6,k为8

统计出现次数为

[2 => 1, 3 => 0, 4 => 2, 5 => 0, 6 => 1, 7 => 0, 8 => 1, 9 => 1]

输出结果为

2, 4, 4, 6, 8, 9

很明显,计数排序的复杂度为o(n) + o(k),也就是和数据量和数据范围有关.
若n和k相近,则可认为是o(n)
同时,因为要统计出现次数,如果数据范围过大而数据又很稀疏,造成的空间浪费比较大

class countsort
{
  private $originaldata = [];
  private $rangemap = [];
  private $resultdata = [];

  public function __construct($original = [])
  {
    $this->originaldata = $original;
  }

  public function sort()
  {
    list($min, $max) = $this->calculatedatarange();
    $this->statisticnumberofoccurrence($min, $max);
    $this->resultdata = $this->generateresult();
    return $this->resultdata;
  }

  protected function calculatedatarange()
  {
    $max = null;
    $min = null;

    foreach ($this->originaldata as $value) {
      if (!is_null($max)) {
        if ($value > $max) {
          $max = $value;
        }
      } else {
        $max = $value;
      }

      if (!is_null($min)) {
        if ($value < $min) {
          $min = $value;
        }
      } else {
        $min = $value;
      }
    }

    return [$min, $max];
  }

  protected function statisticnumberofoccurrence($min, $max)
  {
    for ($i = $min; $i <= $max; $i++) {
      $this->rangemap[$i] = 0;
    }

    foreach ($this->originaldata as $value) {
      $this->rangemap[$value]++;
    }
  }

  protected function generateresult()
  {
    $result = [];

    foreach ($this->rangemap as $key => $value) {
      if ($value != 0) {
        for ($i = 0; $i < $value; $i++) {
          array_push($result, $key);
        }
      }
    }
    return $result;
  }
}

$testdata = [2, 3, 4, 3, 10, 30, 20, 15, 10, 12, 33];

$countsort = new countsort($testdata);
echo '<pre>';
var_dump($countsort->sort());

输出

<pre>array(11) {
  [0]=>
  int(2)
  [1]=>
  int(3)
  [2]=>
  int(3)
  [3]=>
  int(4)
  [4]=>
  int(10)
  [5]=>
  int(10)
  [6]=>
  int(12)
  [7]=>
  int(15)
  [8]=>
  int(20)
  [9]=>
  int(30)
  [10]=>
  int(33)
}

到此这篇关于php计数排序算法的实现代码的文章就介绍到这了,更多相关php计数排序内容请搜索www.887551.com以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持www.887551.com!