PHP四种基础排序算法详解与实现

小岛来信

发布时间：2026-10-15| 5人浏览过

原创

算法是程序的核心，决定了执行效率与代码质量。作为开发者，掌握基础的排序逻辑至关重要。本文将深入剖析PHP中四种最常见的排序算法：冒泡排序、选择排序、插入排序和快速排序，通过具体的原理分析与代码实现，展示如何对数据进行高效处理。

目标与准备

为了直观演示四种算法的差异，我们使用同一组未排序的整数数组作为测试数据：

$arr = array(1, 43, 54, 62, 21, 66, 32, 78, 36, 76, 39);

所有示例的目标均为将该数组中的元素按从小到大的顺序进行重排。

1. 冒泡排序 (Bubble Sort)

第1步：理解相邻交换逻辑

冒泡排序的核心在于“比较”与“交换”。从头到尾扫描序列，如果相邻的两个元素顺序错误（前大于后），则交换它们。每一轮遍历都会将当前未排序部分的最大值“浮”到末尾。

第2步：PHP代码实现

通过两层循环控制遍历轮数和每轮的比较次数。外层循环确定需要进行的轮数，内层循环负责执行两两比较。

function bubbleSort($arr) { 
    $len = count($arr);
    // 控制冒泡的轮数
    for($i = 1; $i < $len; $i++) {
        // 每轮冒出一个最大值，需比较的次数随轮次减少
        for($k = 0; $k < $len - $i; $k++) {
            if($arr[$k] > $arr[$k+1]) {
                // 发生逆序则交换
                $tmp = $arr[$k+1];
                $arr[$k+1] = $arr[$k];
                $arr[$k] = $tmp;
            }
        }
    }
    return $arr;
}

2. 选择排序 (Selection Sort)

第1步：定位最小值并交换

选择排序的思路是每次从未排序区间中找到最小的元素，将其放到已排序区间的末尾。它与冒泡排序的区别在于减少了交换次数，只在确定最小值位置后才进行一次交换。

第2步：PHP代码实现

外层循环控制当前位置$i，内层循环从$j=$i+1开始寻找比$arr[$i]更小的值。一旦发现更小值，记录其索引$p，待内层循环结束后再执行交换。

function selectSort($arr) {
    $len = count($arr);
    for($i = 0; $i < $len - 1; $i++) {
        $p = $i; // 假设当前位置为最小值索引
        for($j = $i + 1; $j < $len; $j++) {
            if($arr[$p] > $arr[$j]) {
                $p = $j; // 更新最小值索引
            }
        }
        // 仅当最小值不在当前位置时才交换
        if($p != $i) {
            $tmp = $arr[$p];
            $arr[$p] = $arr[$i];
            $arr[$i] = $tmp;
        }
    }
    return $arr;
}

3. 插入排序 (Insertion Sort)

第1步：构建有序序列

插入排序模拟打牌时的理牌过程。它将数组分为“已排序”和“未排序”两部分，初始时将第一个元素视为已排序。随后逐个取出未排序的元素，在已排序序列中从后向前扫描，找到合适位置并插入。

第2步：PHP代码实现

外层循环从$i=1开始处理每个新元素。内层循环$j从$i-1倒推，若发现已排序元素大于待插入元素$tmp，则将其后移一位，直到找到合适的插入点或到达数组开头。

function insertSort($arr) {
    $len = count($arr); 
    for($i = 1; $i < $len; $i++) {
        $tmp = $arr[$i]; // 暂存当前待插入元素
        // 在已排序部分中寻找插入位置
        for($j = $i - 1; $j >= 0; $j--) {
            if($tmp < $arr[$j]) {
                $arr[$j+1] = $arr[$j]; // 较大元素后移
                $arr[$j] = $tmp;       // 临时占位
            } else {
                break; // 找到不大于tmp的位置，后续无需比较
            }
        }
    }
    return $arr;
}

4. 快速排序 (Quick Sort)

第1步：分治法递归处理

快速排序是一种高效的递归算法。首先选择一个基准元素（本例选第一个），然后通过一趟扫描将数组分为两部分：小于基准的放左边，大于等于基准的放右边。基准元素此时已在最终正确位置。随后对左右两个子数组递归执行相同操作。

第2步：PHP代码实现

注意基线条件：当数组长度小于等于1时直接返回，避免无限递归。利用数组操作将元素分类后，合并结果。

function quickSort($arr) {
    $length = count($arr);
    if($length <= 1) {
        return $arr;
    }
    $base_num = $arr[0]; // 选择基准
    $left_array = array(); 
    $right_array = array(); 
    
    for($i = 1; $i < $length; $i++) {
        if($base_num > $arr[$i]) {
            $left_array[] = $arr[$i]; // 放入左边
        } else {
            $right_array[] = $arr[$i]; // 放入右边
        }
    }
    
    // 递归排序并合并
    $left_array = quickSort($left_array);
    $right_array = quickSort($right_array);
    return array_merge($left_array, array($base_num), $right_array);
}