Algorithme de récupération à grande vitesse et son application en PHP

PHP, en tant que langage de programmation côté serveur populaire, joue un rôle indispensable dans le développement d'applications Web. Dans le développement réel, nous devons souvent effectuer des opérations telles que la récupération et la recherche sur de grandes quantités de données. À l'heure actuelle, les algorithmes de récupération à grande vitesse sont devenus une direction très importante.

Cet article présentera les algorithmes de récupération à grande vitesse couramment utilisés en PHP et leurs applications.

1. Présentation

Dans la structure des données, la récupération fait référence à la recherche d'enregistrements de données avec des conditions spécifiées dans la collecte de données. Les méthodes de récupération courantes incluent la recherche linéaire, la recherche binaire, la recherche par hachage, etc.

La recherche linéaire est l'algorithme de recherche le plus basique. Elle parcourt tour à tour tous les éléments de la collection de données et fait correspondre les données cibles une par une jusqu'à ce que les données cibles soient trouvées. La complexité temporelle est O(n).

La recherche binaire est un algorithme de recherche plus efficace. Il utilise les caractéristiques des séquences ordonnées pour réduire la plage de recherche de moitié à chaque fois et verrouiller rapidement l'emplacement des données cibles. La complexité temporelle est O(log2n) et l'efficacité est très élevée.

La recherche de hachage est un algorithme de recherche à grande vitesse basé sur des tables de hachage. Il peut localiser rapidement l'emplacement des données cibles dans la table de hachage. La complexité temporelle est O(1).

En PHP, certains algorithmes de recherche à grande vitesse couramment utilisés incluent la recherche par tableau ordonné, la recherche binaire, la recherche par hachage, la recherche par arbre Trie, etc.

2. Recherche de tableau ordonné

La recherche de tableau ordonné est un algorithme de recherche basé sur des tableaux ordonnés. Il tire parti de la disposition ordonnée des éléments du tableau, et chaque recherche peut rapidement restreindre la portée de la recherche.

En PHP, la recherche de tableau ordonné peut être implémentée via la fonction array_search() intégrée de PHP, qui est implémentée à l'aide d'un algorithme de recherche binaire et peut localiser rapidement la position des données cibles dans le tableau. Par exemple, pour trouver l'élément 10 dans un tableau contenant 100 000 éléments ordonnés, le code est le suivant :

$arr = range(1, 100000); // Génère un tableau ordonné de 100 000 éléments
$index = array_search( 10, $arr); // Trouver la position de l'élément cible 10 dans le tableau

Étant donné que la fonction array_search() est une fonction de bibliothèque standard fournie avec PHP, ses performances sont très efficaces et la complexité temporelle est O(log2n).

3. Recherche binaire

La recherche binaire est un algorithme diviser pour régner basé sur un tableau ordonné. Il divise le tableau en deux parties égales, détermine si les données cibles se trouvent dans la moitié gauche ou dans la moitié droite et continue. la recherche récursive. Ciblez les données pour obtenir une récupération rapide des données.

En PHP, la recherche binaire peut être implémentée via des fonctions personnalisées. Par exemple, pour trouver l'élément 20 dans un tableau contenant 100000 éléments ordonnés, le code est le suivant :

function binaire_search($arr, $low, $high, $target) {

while ($low <= $high) {
    $mid = ($low + $high) >> 1;
    if ($arr[$mid] === $target) {
        return $mid;
    } elseif ($arr[$mid] > $target) {
        $high = $mid - 1;
    } else {
        $low = $mid + 1;
    }
}

return -1;

}

$arr = range ( 1, 100000); // Générer un tableau ordonné de 100 000 éléments
$index = binaire_search($arr, 0, 99999, 20); // Trouver la position de l'élément cible 20 dans le tableau

Grâce à la recherche binaire algorithme La complexité temporelle est O(log2n), il est donc très efficace et adapté à la récupération de grandes quantités de données.

4. Recherche de hachage

La recherche de hachage est un algorithme de recherche à grande vitesse basé sur une table de hachage, qui peut être implémenté en PHP via la fonction hash() intégrée de PHP.

Tout d'abord, nous devons insérer des données dans la table de hachage. Nous pouvons parcourir le tableau via une boucle foreach, utiliser la valeur de chaque élément comme clé et insérer l'index de l'élément dans la table de hachage comme valeur. Par exemple :

$arr = range(1, 100000); // Génère un tableau de 100 000 éléments
$hash = array();

foreach ($arr as $k => $v) {

$hash[$v] = $k; // 插入元素到哈希表中

}

Ensuite, nous pouvons récupérer l'élément cible grâce à la fonction hash(). Par exemple, dans l'exemple ci-dessus, le code pour récupérer l'élément 20 est le suivant :

$index = isset($hash[20]) ? $hash[20] : -1; le tableau

Étant donné que la complexité temporelle de l'algorithme de recherche de hachage est O(1), il est très efficace et adapté à la récupération de données à grande échelle.

5. Recherche d'arbre Trie

Trie Tree est un algorithme de récupération de chaîne efficace basé sur une structure arborescente, qui peut réaliser une correspondance rapide de chaînes et une recherche de préfixe. En PHP, cela peut être réalisé en personnalisant la classe d'arbre Trie.

Tout d’abord, nous devons construire un arbre de Trie et insérer la chaîne dans l’arbre de Trie. Par exemple, dans le code suivant, les trois chaînes "hello", "world" et "php" sont insérées dans l'arbre Trie :

class Trie {

private $root;

public function __construct() {
    $this->root = new TrieNode();
}

public function insert($word) {
    $node = $this->root;

    for ($i = 0; $i < strlen($word); $i++) {
        $char = $word{$i};

        if (!isset($node->children[$char])) {
            $node->children[$char] = new TrieNode();
        }

        $node = $node->children[$char];
    }

    $node->is_end = true;
}

}

class TrieNode {

public $children = array();
public $is_end = false;

}

$ trie = new Trie();
$trie->insert("hello");
$trie->insert("world");
$trie->insert("php");

puis , nous pouvons trouver la chaîne cible via l'arbre de Trie. Par exemple, dans l'exemple ci-dessus, le code pour trouver la chaîne "php" ressemblerait à ceci :

function search($trie, $word) {

$node = $trie->root;

for ($i = 0; $i < strlen($word); $i++) {
    $char = $word{$i};

    if (!isset($node->children[$char])) {
        return false;
    }

    $node = $node->children[$char];
}

return $node->is_end;

}

$found = search($trie, "php "); / / Recherchez la chaîne "php"

Étant donné que la complexité temporelle de l'arbre Trie est liée à la longueur de la chaîne, l'arbre Trie convient aux scénarios avec une longueur de chaîne fixe, tels que le filtrage de mots clés, la correspondance de chaînes et autres scénarios.

6. Résumé

Cet article présente les algorithmes de récupération à grande vitesse couramment utilisés en PHP et leurs applications, notamment la recherche par tableau ordonné, la recherche binaire, la recherche par hachage, la recherche par arbre Trie, etc.

Ces algorithmes ont chacun leurs propres avantages et inconvénients et peuvent être utilisés dans différents scénarios pour obtenir une récupération de données et une correspondance de chaînes efficaces. Dans le développement réel, nous devons choisir un algorithme approprié en fonction de la situation spécifique.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!