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Detaillierte Erläuterung der PHP -Implementierung des Kardinalitätssortierungsalgorithmus und seiner Zeitkomplexität

M66 2025-07-14

Implementierungsschritte und Zeitkomplexitätsanalyse des Kardinalitäts -Sortieralgorithmus in PHP

Die Radix -Sortierung ist ein üblicher Sortieralgorithmus mit linearer Zeitkomplexität O (n). Es implementiert das Sortieren nach bitweise Vergleich und die Zuweisung von Elementen, insbesondere geeignet für die Verarbeitung positiver ganzzahliger Daten. In diesem Artikel werden wir die Implementierungsschritte der Sortierung von Kardinalität in PHP ausführlich vorstellen und seine Zeitkomplexität analysieren.

Die Grundprinzipien der Kardinalitätssortierung

Die grundlegende Idee des Kardinalitätsortierens besteht darin, die Elemente zuzuweisen, die in eine begrenzte Anzahl von Eimern sortiert werden sollen, sie dann in der Reihenfolge von Eimern sammeln und schließlich durch mehrere Zuweisungen und Sammlungen sortieren.

Implementierungsschritte

Die Implementierung der Kardinalitätssortierung kann in die folgenden Schritte unterteilt werden:

  • Initialisieren Sie das Eimer-Array: Erstellen Sie ein zweidimensionales Array, jeder Eimer ist ein eindimensionales Array. Die Anzahl der Eimer wird durch die maximale Anzahl der Ziffern der zu sortierenden Elemente bestimmt.
  • Finden Sie die maximale Anzahl von Ziffern: Iterieren Sie durch das zu sortierende Array, suchen Sie das größte Element und bestimmen Sie die Anzahl der Ziffern.
  • Bitgewise Allocation and Collection: Von niedrig bis hoch werden die Elemente Stück für Stück herausgenommen und dem entsprechenden Eimer zugewiesen. Sammeln Sie es dann in der Reihenfolge des Eimers in der Reihenfolge des Eimers zurück zum ursprünglichen Array.
  • Wiederholen Sie den Zuweisungsprozess: Zuordnen und sammeln Sie die Hochbits nach und nach, bis das höchste Bit verarbeitet wird.
  • Vollständige Sortierung: Nach mehreren Zuweisungen und Sammlungen wird das Array bestellt.

PHP -Implementierungscode

 <span class="fun">Funktion RadixSort (Array $ arr): Array {</span>

Zeitkomplexitätsanalyse

Die zeitliche Komplexität der Kardinalitätsart hängt von der Anzahl der Bits der zu sortierten Elemente und der Anzahl der Eimer k ab. Seine Komplexität ist o (d * (n + k)). Im schlimmsten Fall sind D und K gleich, mit einer zeitlichen Komplexität von O (2 * n). Die tatsächliche Leistung der Kardinalsortierung hängt jedoch eng mit den Merkmalen der zu sortierenden Daten zusammen, insbesondere wenn die Datenmenge groß ist. Der räumliche Aufwand muss ebenfalls berücksichtigt werden.

Zusammenfassen

In diesem Artikel wird der Implementierungsprozess der Kardinalitätssortierung in PHP eingeführt und analysiert seine zeitliche Komplexität. Obwohl die Cardinality -Sortierung eine zeitliche Komplexität bietet, die der Linearität nahe kommt, hat es eine hohe räumliche Komplexität und erfordert zusätzliche Verarbeitung beim Umgang mit negativen Zahlen. Basierend darauf ist es für Umgebungen mit moderatem Datengröße und ausreichendem Speicher geeignet. In der tatsächlichen Entwicklung kann der entsprechende Sortieralgorithmus nach bestimmten Bedürfnissen ausgewählt werden.