摘要：排序嚴(yán)格來說不算數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，更應(yīng)該歸于算法一類，因?yàn)閿?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)指的是數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，排序參與其中，更多的是讓數(shù)據(jù)狀態(tài)發(fā)生了改變。

排序嚴(yán)格來說不算數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，更應(yīng)該歸于算法一類，因?yàn)閿?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)指的是數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，排序參與其中，更多的是讓數(shù)據(jù)狀態(tài)發(fā)生了改變。
于是，我們開始用PHP來聊聊算法。

其實(shí)有一句話說的是不錯的，“不必重復(fù)造輪子”，所以下面我將引用別人的文章作為本文的引文，直觀的感受一下排序過程，同時我將加入自己的理解和代碼+注釋（其實(shí)很多話都在注釋里面了）。事實(shí)上，如果作為一名純粹的PHP Developer在日常開發(fā)中，有很多數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法是封裝好了的，之所以要自己動手實(shí)現(xiàn)一下函數(shù)庫，我認(rèn)為有的人是為了裝逼，當(dāng)然有的人也確實(shí)能從中領(lǐng)悟到更復(fù)雜的邏輯和計(jì)算機(jī)底層執(zhí)行規(guī)律從而提高編程能力，我是為了應(yīng)試，這同樣是一種能力。

原文出自：[直觀學(xué)習(xí)排序算法] 視覺直觀感受若干常用排序算法

1 快速排序
介紹：

　　快速排序是由東尼·霍爾所發(fā)展的一種排序算法。在平均狀況下，排序 n 個項(xiàng)目要Ο(n log n)次比較。在最壞狀況下則需要Ο(n2)次比較，但這種狀況并不常見。事實(shí)上，快速排序通常明顯比其他Ο(n log n) 算法更快，因?yàn)樗膬?nèi)部循環(huán)（inner loop）可以在大部分的架構(gòu)上很有效率地被實(shí)現(xiàn)出來，且在大部分真實(shí)世界的數(shù)據(jù)，可以決定設(shè)計(jì)的選擇，減少所需時間的二次方項(xiàng)之可能性。

步驟：

從數(shù)列中挑出一個元素，稱為 "基準(zhǔn)"（pivot），
重新排序數(shù)列，所有元素比基準(zhǔn)值小的擺放在基準(zhǔn)前面，所有元素比基準(zhǔn)值大的擺在基準(zhǔn)的后面（相同的數(shù)可以到任一邊）。在這個分區(qū)退出之后，該基準(zhǔn)就處于數(shù)列的中間位置。這個稱為分區(qū)（partition）操作。
遞歸地（recursive）把小于基準(zhǔn)值元素的子數(shù)列和大于基準(zhǔn)值元素的子數(shù)列排序。
排序效果：

代碼實(shí)現(xiàn)：

= $pivot){
            $high --;        #如果數(shù)組的高值端（假定）大于樞軸單元，則高值端從后往前移動，說明真的是高值不必交換
        }
        swap($arr,$low,$high);    #直到高值端小等于樞軸單元，則交換元素，將較大值放到高值端，較小值放到低值端，注意交換的是數(shù)組單元
        while($low < $high && $arr[$low] <= $pivot){
            $low ++;        #如果數(shù)組的低值端（假定）小于樞軸單元（注意，因?yàn)榇饲發(fā)ow和high已經(jīng)交換過值了，現(xiàn)在的$arr[$low]已經(jīng)不等于原先的值了），則高值端從后往前移動
        }
        swap($arr,$low,$high);    #直到低值端大等于樞軸單元，則交換元素，將較大值放到高值端，較小值放到低值端
    }
    return $low;   #隨著low不斷++，high不斷--，它們在某處相遇，即樞軸下標(biāo)，返回
}


$arr = [4,7,3,2,7,6,8];
$res = main($arr);
echo "
";
print_r($res);



2 歸并排序
介紹：
　　歸并排序（Merge sort，臺灣譯作：合并排序）是建立在歸并操作上的一種有效的排序算法。該算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一個非常典型的應(yīng)用
步驟：
申請空間，使其大小為兩個已經(jīng)排序序列之和，該空間用來存放合并后的序列
設(shè)定兩個指針，最初位置分別為兩個已經(jīng)排序序列的起始位置
比較兩個指針?biāo)赶虻脑兀x擇相對小的元素放入到合并空間，并移動指針到下一位置
重復(fù)步驟3直到某一指針達(dá)到序列尾
將另一序列剩下的所有元素直接復(fù)制到合并序列尾
排序效果：

代碼實(shí)現(xiàn)：
";
print_r($res);

3 堆排序
介紹：
　　堆積排序（Heapsort）是指利用堆這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所設(shè)計(jì)的一種排序算法。堆是一個近似完全二叉樹的結(jié)構(gòu)，并同時滿足堆性質(zhì)：即子結(jié)點(diǎn)的鍵值或索引總是小于（或者大于）它的父節(jié)點(diǎn)。
步驟：
這里補(bǔ)充一下原文空白
   a.構(gòu)造大（小）頂堆
   b.每構(gòu)造出一個頂堆，便能獲取到最大或最小值，與尾節(jié)點(diǎn)交換，取出
   c.循環(huán)構(gòu)造頂堆，取值
排序效果：

代碼實(shí)現(xiàn)：
0;$s--){
         createHeap($arr,$s,$m);
    }
    return $arr;
}

/**
 * TODO:構(gòu)建大頂堆
 * @param $arr Array 待構(gòu)數(shù)組
 * @param $s   int   開始下標(biāo)（二叉樹中最后一個擁有兩個孩子的父節(jié)點(diǎn)序號）
 * @param $m   int   數(shù)組長度
 
   例：
           50
      /      
    30    60
  /      
 70      20    (這是不滿足堆的定義的，需要重新構(gòu)造)

 */


function createHeap(&$arr,$s,$m){
    $temp = $arr[$s];    #二叉樹中最后一個擁有兩個孩子的父節(jié)點(diǎn)
    for($i=2*$s;$i<$m;$i*=2){                            
        if($arr[$i]<$arr[$i+1]){    # i=2s i+1=2s+1 是s節(jié)點(diǎn)的左右孩子節(jié)點(diǎn)，先左右孩子節(jié)點(diǎn)比較大小，找出較大值
            $i++;
        }
        if($temp>=$arr[$i]){    #再將較大值與父節(jié)點(diǎn)比較，如果父節(jié)點(diǎn)大跳出循環(huán)
            break;
        }
        #如果父節(jié)點(diǎn)小，則交換父節(jié)點(diǎn)和該子節(jié)點(diǎn)值(無須額外輔助空間 空間復(fù)雜度為O(1))
         $arr[$s] = $arr[$i];    
         $s = $i;
    }
    $arr[$s] = $temp;
}


/**
 * TODO:堆排序
 */
function heapSort(&$arr){
    $length = count($arr)-1;
    for($i=$length;$i>1;$i--){    #這里i不需要和本身交換，所以不需要等于1
        swap($arr,1,$i);
        createHeap($arr,1,$i);#注意這里數(shù)組的長度會遞減
    }
    return $arr;
}


$data = [0,5,1,9,3,7,4,8,6,2];
$res = main($data);
//$heapArr = heapSort($res);
echo "
";
print_r($data);
4 選擇排序
介紹：
　　選擇排序(Selection sort)是一種簡單直觀的排序算法。它的工作原理如下。首先在未排序序列中找到最小元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再從剩余未排序元素中繼續(xù)尋找最小元素，然后放到排序序列末尾。以此類推，直到所有元素均排序完畢。
排序效果：

詳細(xì)過程：
5 冒泡排序
介紹：
　　冒泡排序（Bubble Sort，臺灣譯為：泡沫排序或氣泡排序）是一種簡單的排序算法。它重復(fù)地走訪過要排序的數(shù)列，一次比較兩個元素，如果他們的順序錯誤就把他們交換過來。走訪數(shù)列的工作是重復(fù)地進(jìn)行直到?jīng)]有再需要交換，也就是說該數(shù)列已經(jīng)排序完成。這個算法的名字由來是因?yàn)樵叫〉脑貢?jīng)由交換慢慢“浮”到數(shù)列的頂端。
步驟：
比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大，就交換他們兩個。
對每一對相鄰元素作同樣的工作，從開始第一對到結(jié)尾的最后一對。在這一點(diǎn)，最后的元素應(yīng)該會是最大的數(shù)。
針對所有的元素重復(fù)以上的步驟，除了最后一個。
持續(xù)每次對越來越少的元素重復(fù)上面的步驟，直到?jīng)]有任何一對數(shù)字需要比較。
排序效果：

詳細(xì)過程：
6 插入排序
介紹：
　　插入排序（Insertion Sort）的算法描述是一種簡單直觀的排序算法。它的工作原理是通過構(gòu)建有序序列，對于未排序數(shù)據(jù)，在已排序序列中從后向前掃描，找到相應(yīng)位置并插入。插入排序在實(shí)現(xiàn)上，通常采用in-place排序（即只需用到O(1)的額外空間的排序），因而在從后向前掃描過程中，需要反復(fù)把已排序元素逐步向后挪位，為最新元素提供插入空間。
步驟：
從第一個元素開始，該元素可以認(rèn)為已經(jīng)被排序
取出下一個元素，在已經(jīng)排序的元素序列中從后向前掃描
如果該元素（已排序）大于新元素，將該元素移到下一位置
重復(fù)步驟3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置
將新元素插入到該位置中
重復(fù)步驟2
排序效果：
（暫無）
詳細(xì)過程：
7 希爾排序
介紹：
　　希爾排序，也稱遞減增量排序算法，是插入排序的一種高速而穩(wěn)定的改進(jìn)版本。
　　希爾排序是基于插入排序的以下兩點(diǎn)性質(zhì)而提出改進(jìn)方法的：
插入排序在對幾乎已經(jīng)排好序的數(shù)據(jù)操作時， 效率高， 即可以達(dá)到線性排序的效率
但插入排序一般來說是低效的， 因?yàn)椴迦肱判蛎看沃荒軐?shù)據(jù)移動一位
排序效果：


有時間再更。