PHP高级编程-回归原生态-数组排序

PHP高级编程-回归原生态-数组排序

4.2 数组排序

PHP里的数组实际上是一个有序映射。不管是队列、数组、栈还是字典,在使用PHP编程时,你都可以统一使用PHP的数组类型。这一节,我们只探讨关于PHP数组的排序,因为数组的排序是很多项目都会使用到的。虽然数据库也可以很方便进行排序,但在复杂、动态的业务规则下,更多需要在PHP代码层进行处理。因此加深对PHP数组的理解,对项目开发将大有禆益。


4.2.1 一道面试题引发的思考

在我当前任职的公司里,有这样一道面试题,关于数组排序的。简化和提炼一下,题目是:

请按以下规则,对专辑的歌曲进行排序。
1、按播放次数,从高到低排序。
2、如果播放次数相同,则按收藏人数从高到低排序。
3、如果收藏人数相同,则按下载次数从高到低排序。


并假设有专辑歌曲列表如下:

表4-1 歌曲列表


...

通常,对于这道题,会有三类答案。


第一类,就是一开始就扎进大学时代的排序算法。想着从头到尾再重新实现一套冒泡排序算法,或者快速排序算法。如果能达到性能最优,并且能准确无误快速实现也是不错的做法。但这更多是偏理论化,实际业务需求开发中,很少需要自己再重新实现通用的排序算法。相反,我们只需要能加以使用即可。

所以,第二类答案是,通过最少的代码,快速实现业务需求。不管你是使用封装好的第三方开源类库,还是PHP原生态提供的数组排序函数,只要能实现以上排序规则即可。这时,可以使用array_multisort()函数。这个排序函数功能比较强大,因此理解起来会有点吃力。根据官方文档的说明,array_multisort() 可以用来一次性对多个数组进行排序,或者根据某一维度或多个维度对多维数组进行排序。


例如,这里,可以这样实现:

<?php // 示例数据 $songs = array( array('title' => '恰似你的温柔', 'play' => 1000, 'like' => 900, 'download' => 800), array('title' => '丁香花', 'play' => 2000, 'like' => 700, 'download' => 500), array('title' => '突然的自我', 'play' => 2000, 'like' => 800, 'download' => 1300), array('title' => '夜空中最亮的星', 'play' => 800, 'like' => 1000, 'download' => 700),);// 初始化辅助数据 $playTimes = $likeTimes = $downloadTimes = array();foreach ($songs as $it) { $playTimes[] = $it['play']; $likeTimes[] = $it['like']; $downloadTimes[] = $it['download'];}// 用一行代码,根据多维对多维数组进行排序 array_multisort( $playTimes, SORT_DESC, SORT_NUMERIC, // 排序规则1 $likeTimes, SORT_DESC, SORT_NUMERIC, // 排序规则2 $downloadTimes, SORT_DESC, SORT_NUMERIC, // 排序规则3 $songs ); print_r($songs);


最后,运行上面代码,可以看到结果输出是:

Array( [0] => Array ( [title] => 突然的自我 [play] => 2000 [like] => 800 [download] => 1300 ) [1] => Array ( [title] => 丁香花 …… ) [2] => Array ( [title] => 恰似你的温柔 …… ) [3] => Array ( [title] => 夜空中最亮的星 …… ))


除开前面的示例数据,中间只需要简单循环一遍,用于初始化辅助的数据,就可以便捷地实现了上述三个规则的排序。但这还不是最优的。我们再来看下第三类答案。


在揭晓第三类答案之前,我们不妨先简单来回顾一下以前在中学时代,当遇到求解一元二次(或更高次方)方程序时,当时我们是怎么解决的?例如这一条方程序:

...

很简单,我们会先化简,再求解。即先化简为我们熟悉的一元一次方程:

...

两边求平方根,得到:

...

所以,最后答案是x=3或x=-1。这样是不是很简单了?


同样的道理,如果是对于三维的排序我们很陌生,或者说无从下手,那么如果这只是一道一维数组的排序呢,我们是不是可以很简单地处理?


这就是我们所说的,第三类答案——思路最简单的解决方案。这也是通常所说的降维。有了新的思路,再来解决就不难矣。关键点在于,我们要找到一种唯一映射,使得:

...

然后再按照此映射规则,将三维的比较,降为一维的比较,最后再进行数组排序,就能达到同样的效果。以下是鉴于当前示例数据的参考实现。

<?php // 三维降一维 $points = array();foreach ($songs as $it) { $points[] = 1000000 * $it['play'] + 1000 * $it['like'] + $it['download'];}// 再排序 array_multisort($points, SORT_DESC, SORT_NUMERIC, $songs);


4.2.2 对数组排序的理解

关于PHP数组的排序函数有好几个,但通常开发同学只记得sort(),ksort(),更多其他的排序函数就记不住,或者没有印象了。下面将分享如何快速记住这些排序函数的技巧。


从官方文档摘录的,对数组排序的函数有:

array_multisort() asort() arsort() krsort() ksort() natcasesort() natsort() rsort() shuffle() sort() uasort() uksort() usort()


全部列出来,有13个之多。那怎么记得住呢?其实,在理科里,都是有技巧的,要靠理解,而非死记硬背。就像数学公式一样,要活学活用。

我们都知道,PHP数组由键和值组成,而排序顺序可以是升序,或者是降序。根据这两个维度,我们可以将上面13个排序函数进行分类。首先分为两大类:对值排序,和对键排序。如下面表格所示。


表4-2 数组排序函数


升序

降序

自定义

自然排序

其他

对值排序

sort()、asort()

rsort()、arsort()

usort()、uasort()

natsort()、natcasesort()

shuffle()、array_multisort()

对键排序

ksort()

krsort()

uksort()


对这样的分类清晰后,接着下再来看怎么记住这结函数名称。可以发现,除了随机排序函数的名称为shuffle()外,其他全部排序函数都是以“sort()”结尾的。


不难发现,函数名称中的这些字母表示的意思分别是:

k:表示键,key的缩写 a:表示键值关联的保持(数字类型的不保持),associative的缩写 r:表示逆向或者翻转,reverse的缩写 u:表示用户自定义,user的缩写


然后,再从最原始的sort()函数开始,若加上首字母a则表示保持索引关系的排序,若加上首字母k则表示对键排序。由此构成第一梯度排序函数:

sort()、asort()、ksort()


这三个排序函数,若全部在“sort”前加上字母r,则表示降序排序。从而构成第二梯度排序函数:

rsort()、arsort()、krsort()


如果在第一梯度的三个排序函数最前面加上首字母u,则更简单了。直接表示用户自定义排序系列的函数,即第三梯度排序函数:

usort()、uasort()、uksort()


最后,剩下的4个函数排序可归为第四梯度排序函数,即综合型的排序,有:

natsort()、natcasesort()、shuffle()、array_multisort()


通过这样的整理,估计你能在更短的时间内,对PHP的数组排序函数有更深刻的理解。甚至乎,可以逐渐明白设计PHP这门语言当时的初衷是多么的巧妙。