PHP數組,數組排序算法,數組查找算法介紹

PHP數組,數組排序算法,數組查找算法介紹



數組基礎

    php中,數組的下標可以整數,也可以是字符串

    php中,數組的元素順序不是由下標決定,而是由其“加入”的順序決定


定義:

    $arr1 = array(元素1,元素2,。。。。。。);

    array(1,1.1,5,'abc',true,false); //可以存儲任何數據,此時爲默認下標

    array(2=>1,4=>1.1,3=>5,7=>'abc',0=>true); //下標可任意設定(無需順序,無需連續)

    array(2=>1,1.1,1=>5,'abc',0=>true); //可以加下標,也可以不加,不加下標則爲默認下標

                                        //默認下標規則:前面已經用過的最大數字下標+1

                                        //這個數字的下標分別是:2,3,1,4,0

    array(2=>1,'dd'=>5,1=>1.1,'abc',0=>true); //混合下標,同樣遵循默認下標規則

    array(-2=>1,'dd'=>5,1.1,'abc',true); //負數下標不算在整數下標中,而只當作字符下標

                                         //則這個數組最後三項的下標爲:0,1,2

    array(2.7=>1,'dd'=>5,1=>1.1,'abc',true); //浮點數下標會自動轉換爲整數,且直接去掉小數部分

    array("2.7"=>1,'dd'=>5,"11"=>1.1,'abc',true); //純數字字符串下標,當作數字看待

    array(2=>1,'dd'=>5,true=>1.1,'abc',false=>true); //布爾值當作下標,則true爲1,false爲0

    array(2=>1,'dd'=>5,2=>1.1,'abc',true); //如果下標跟前面的重複,則單純覆蓋前面同名下標的值


    其他形式:

        $arr1[] = 1;

        $arr1[] = 5;

        $arr1[] = 1.1;

        ......  //直接在變量後面使用[],就成爲數組,並依次賦值

        $arr2['aa'] = 1;

        $arr2['bb'] = 5;

        $arr2[5] = 1.1;

        ......  //這種形式寫的下標,其實跟使用array語法結構幾乎一樣


數組的分類:

    從鍵值關係分爲:

        關聯數組:通常是指下標爲字符串,並且該字符串大體可以表達出數據的含義的數組

            例:$person = array("name" => "poe", "age" => 18, "edu" => "大學畢業");

        索引數組:通常是指一個數組的下標嚴格的從0開始的連續的數字下標 -- 跟js數組類似

    從數組層次爲分:

        一維數組:就是一個數組中的每一個元素值,都是一個普通值(非數組值)

             例:$person = array("name" => "poe", "age" => 18, "edu" => "大學畢業");

        二維數組:一個數組中的每一項,又是一個一維數組。

            $person = array(

                            "name" => array("xiaohua","xiaofang), 

                            "age" => array(18,22), 

                            "edu" => array("大學畢業","小學",)

                            );

        多維數組:依次類推。。。

                多維數組的一般語法形式:

                  $v1 = 數組名[下標][下標][......]


數組的遍歷:

    遍歷基本語法:

        foreach($arr as [$key =>] $value) {

            //這裏就可以對$key and $value進行所有可能的操作 -- 因爲他們就是一個變量

            //$key代表每次取得元素的下標,可能是數字,也可以是字符串

            //$value代表每次取得元素的值,可能是各種類型

            //此循環結構會從數組的第一項一直遍歷到最後一項,然後結束

        }


數組指針和遍歷原理:

    每個數組,其內部都有一個“指針”,該指針決定了該數組當前取值的時候取到的元素

    foreach遍歷過程中,都是依賴於該指針而進行的。

    舉例:$arr1 = array(2=>1,'dd'=>5,1=>1.1,'abc',0=>true);

    wKioL1ZNx1Sxflt6AAAnrLtN90Q498.jpg

指針除了負責foreach循環的位置設定之外,還有其他一些函數也依賴於指針:

1:$v1 = current($arr1);    //取得$arr1中當前指針指向的元素的值,如果沒有指向元素,則爲false

2:$v1 = key($arr1);        //取得$arr1中當前指針指向的元素的下標,。。。。。。。。。。。。。

3:$v1 = next($arr1);       //將指針移向“下一個元素”,然後取得該下一個元素的值

4:$v1 = prev($arr1);       //將指針移向“上一個元素”,然後取得該上一個元素的值

5:$v1 = reset($arr1);      //將指針移向“第一個元素”,並取得該元素的值

6:$v1 = end($arr1);        //將指針移向“最後一個元素”,並取得該元素的值

7:$v1 = each($arr1);       //取得當前元素的下標和值,然後移動指針到下一個位置


數組遍歷的流程圖:

    wKioL1ZN6WfSMIhuAABcLy6lGWg956.jpg


for+next+reset 遍歷數組:

  reset($arr1); //數組指針初始化。這裏,返回的數據被“丟棄”了。

  $len = count($arr1);

  for($i = 0;$i < $len;$i++) {

    $key = key($arr1);

    $value = current($arr1);

    next($arr1);

  }

while + each() +list()遍歷數組:

     each()函數解釋:可以取得一個數組中的一個元素的下標和值,然後再放入一個新的數組中。

                     該新數組,有4個元素,但存儲的是下標和值的“雙份”,類似下述形式:

        array(

                1=>取出來的值,

                'value'=>取出來的值,

                0=>取出來的下標(鍵名),

                'key'=>>取出來的下標(鍵名),

             );  

wKioL1ZO8F3SvTHIAABmi9jhhUY191.jpg


list()函數解釋:

    使用形式:list($v1,$v2,$v3,......) = $arr1(數組);

    其作用是:依次取得數組$arr1中下標爲0,1,2,3,......的元素的值,並一次性放多個變量中(一一對應)

    即相當於如下語句:

    $v1 = arr1[0];

    $v2 = arr1[1];

    $v3 = arr1[2];

    $v4 = arr1[3];

    ......

    但是注意:只能實現這樣的“從0開始的連續數字下標元素的取值”(但並非要求數組的元素的順序爲同樣的數字順序)。

wKioL1ZO9HmiHC0uAABMRsBI0uw048.jpg

然後開始使用這2個函數和while循環結構來實現數組遍歷:

    reset($arr1);

    while(list($key,$value)=each($arr1)) //從數組1中一次次出得元素。當each到數組最後,就返回false

    {

        //這裏,就可以對$key and $value進行操作

        

    }

    如:

    $my_array = array("Dog","Cat","Horse");

    list($a,$b,$c) = $my_array;

    echo "I have several animals, a $a , a $b, a $c.";


foreach遍歷細節探討:

    1:foreach也是正常的循環語法結構,可以有break and coutinue等操作

    2:遍歷過程中值變量默認的傳值方式是值傳遞

    3:遍歷過程中值變量可以人爲設定爲引用傳遞!引用傳遞會改變原數組

        foreach($arr as $key => &$value) {.......} //鍵變量$key不可以使用引用傳遞

    wKiom1ZPGKHgVF_3AABljlmumcs096.jpg

    4:foreach默認是原數組上進行遍歷。但如果在遍歷過程中對數組進行了某種修改或某種指針性操作,則會複製數組後在複製的數組上繼續遍歷循環。

    5:foreach中如果值變量是引用傳遞,則無論如何都是在原數組上進行。


數組函數:

    指針操作函數:current , key , next , prev , reset , end , each

    單元操作函數:array_pop , array_push , array_shift , array_unshift , array_slice , array_splice

    排序函數:sort , asort , ksort , usort , rsort , arsort , krsort , shuffle

    查找函數:in_array , array_key_exists , array_search

    其他函數:count , array_reverse , array_merge, array_sum, array_keys , array_values , array_map , array_walk , range


數組排序思想介紹:

    

    冒泡排序(bubble sort):

       目標:將下列數組進行正序(從小到大)排列出來

        $arr2 = array(5,15,3,4,9,11);

        一般性邏輯描述:

            1:對該數組從第一個元素開始,從左到右,相鄰的兩個元素比較大小,如果左邊的比右邊的大,則將他們兩個交換位置。結果:

                array(5,15,3,4,9,11);

                array(5,3,15,4,9,11);

                array(5,3,4,15,9,11);

                array(5,3,4,9,15,11);

                array(5,3,4,9,11,15);

                此時,才“走完一輪迴”繼續下一輪:

                array(5,3,4,9,11,15); //初始數組

                array(3,5,4,9,11,15);

                array(3,4,5,9,11,15);

                array(3,4,5,9,11,15);

                array(3,4,5,9,11,15);

                array(3,4,5,9,11,15);

                ......

  wKioL1ZPIcHA95YVAABYX825LDQ645.jpg

            隱含的邏輯描述(假設數組有n項):

                1:需要進行n-1次的“冒泡”比較過程

                2:每一次的比較都比前一次少比較一次,第一次爲n-1次

                3:每次比較,都是從數組的開頭(0)開始,跟緊挨的元素比較,並進行交換(需要的時候)

冒泡排序代碼:

wKiom1ZPK1GjFY80AACWPrU0jXU350.jpg

得到結果:

Bubble sort : 
原始數組:Array ( [0] => 5 [1] => 15 [2] => 3 [3] => 4 [4] => 9 [5] => 11 ) 
排序之後:Array ( [0] => 3 [1] => 4 [2] => 5 [3] => 9 [4] => 11 [5] => 15 )


選擇排序:

    目標:將下列數組進行正序(從小到大)排列出來

   $arr2 = array(5,15,3,4,9,11);

       第一次比較:一般性邏輯描述:取得該數組中的最大值及其下標,然後跟該數組的最後一項“交換”(倒數第一項確定)

       第二次比較:取得該數組中除最後 1 項的最大值及其下標,然後跟倒數第二項交換(倒數第2項確定)

       第三次比較:取得該數組中除最後 2 項的最大值及其下標,然後跟倒數第三項交換(倒數第2項確定)

           ..............

wKioL1ZPLZjydDDqAABTlb8aXGo293.jpg

    隱含的邏輯描述(假設數組有n項):

        1:要進行 n-1 趟纔可能得出結論

        2:每一要找的數據的個數都比前一少一次,第一趟要找 n 個

        3:每次找出的最大值所在的項,和要與之進行交換的項的位置,依次減 1,第一次的位置是 n-1

選擇排序代碼:  

wKioL1ZPMubxX919AACZIbYaJpw181.jpg


數組查找算法:  

    就是從一個數組中找一個元素的數據(可能是找下標,也可能是找數據值)

    數組的查找通常有兩種需求:判斷要找的數據是否存在;找出要找的數據的位置(下標)

    順序查找:

    從一個數組中按順序找出一個元素(下標或值)

            需求1:判斷要找的數據是否存在

                    $v1 = 10;

                    function search($arr,$v1) {

                        foreach($arr as $value) {

                            if($v1 == $value) {

                                return true;

                            }

                        }

                        return false;

                    }

             需求2:找出要找的數據的位置(下標)

                    $v1 = 10;

                    function search2($arr,$v1) {

                        foreach($arr as $key => $value) {

                            if($v1 == $value) {

                                return $key;

                            }

                        }

                        return false;

                    }

                //特別注意以下寫法:

                if($m = search2($arr,10)) === false) {

                    echo "沒找到";

                }else{

                    echo "找到了,位置爲$m";

                }

二分查找:

    二分查找的前提:

        1:是針對一個已經進行了排序的數組(即裏面的數據已經是有序的)

        2:是連續的索引數組,比如下標爲:0,1,2,3,4,......

    如:$arr2 = array(3,4,5,15,19,21,25,28,30,33,38,44,51,52,60,77,80,82,83);


二分查找案例代碼:

echo " 判斷數據31是否在下列數據中存在";

$arr2 = array(3,4,5,15,19,21,25,28,30,30,33,38,44,51,52,60,77,80,82,83);

echo "<pre>";

print_r($arr2);

echo "</pre>";

echo '<hr />';


$v1 = 15;

// $v target data

//$start the target data start position in the array

//$end the target data end position in the array

function binary_search($arr,$v,$start,$end) {

$mid = floor(($start + $end)/2);

if($v == $arr[$mid]) {

return $mid;

}else if($v < $arr[$mid]) {

$start = $start;

$end = $mid -1;

if($start > $end) {

return false;

}

return binary_search($arr,$v,$start,$end);

}else{

$start = $mid +1;

$end = $end;

if($start > $end) {

return false;

}

return binary_search($arr,$v,$start,$end);

}

}

$len = count($arr2);

$result = binary_search($arr2,$v1,0,$len-1);

if($result === false) {

echo "No such data";

}else{

echo "$v1 position is : $result";

}

輸出:

wKiom1ZQAGCQKkP4AABX3YPvlRs373.jpg


        

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