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PHP 二維陣列依鍵名分組加總：高效能分組聚合演算法與實戰優化

編輯：PHP 相關知識

前言

處理訂單明細、銷售報表、日誌統計時，常需「依特定欄位分組，並對數值欄位求和」。雖資料庫 GROUP BY 為首選，但資料已在 PHP 陣列中（如多表 JOIN 後合併、API 彙總、快取資料）時，需高效的記憶體內分組演算法。本文提供 O(n) 時間複雜度的標準實作與進階優化。

標準分組加總演算法

/**
 * 依指定鍵分組，數值欄位自動加總
 * @param array  $rows     來源二維陣列
 * @param string $groupKey 分組鍵名
 * @return array 分組後陣列（索引重排為 0,1,2...）
 */
function groupSum(array $rows, string $groupKey): array {
    $map = []; // 分組鍵 => 累加陣列
    foreach ($rows as $row) {
        $key = $row[$groupKey] ?? null;
        if ($key === null) continue; // 無分組鍵跳過

        if (!isset($map[$key])) {
            $map[$key] = $row; // 首筆直接複製
            continue;
        }
        // 後續筆：數值欄位累加
        foreach ($row as $k => $v) {
            if ($k === $groupKey) continue;
            if (is_numeric($v)) {
                $map[$key][$k] = ($map[$key][$k] ?? 0) + $v;
            }
            // 非數值欄位（如日期、狀態）保留首筆或依業務邏輯處理
        }
    }
    return array_values($map); // 重排數值索引
}

測試資料與結果

 13, 'team_price' => 88.00, 'satopay_price' => 85.00, 'origin' => 440, 'gain' => 14.45, 'quantity' => 5],
    ['group_id' => 13, 'team_price' => 12.00, 'satopay_price' => 11.00, 'origin' => 36,   'gain' => 2.76,  'quantity' => 3],
    ['group_id' => 14, 'team_price' => 4.99,  'satopay_price' => 4.60,  'origin' => 4.99, 'gain' => 0.31915,'quantity' => 1],
    ['group_id' => 14, 'team_price' => 12.00, 'satopay_price' => 11.00, 'origin' => 24,   'gain' => 1.84,  'quantity' => 2],
    ['group_id' => 15, 'team_price' => 13.00, 'satopay_price' => 11.00, 'origin' => 24,   'gain' => 1.84,  'quantity' => 2],
];

$result = groupSum($data, 'group_id');
/*
[
  ['group_id'=>13, 'team_price'=>100.00, 'satopay_price'=>96.00, 'origin'=>476, 'gain'=>17.21, 'quantity'=>8],
  ['group_id'=>14, 'team_price'=>16.99,  'satopay_price'=>15.60, 'origin'=>28.99, 'gain'=>2.15915,'quantity'=>3],
  ['group_id'=>15, 'team_price'=>13.00,  'satopay_price'=>11.00, 'origin'=>24,    'gain'=>1.84,   'quantity'=>2],
]
*/

進階優化版：支援自定義聚合規則

function groupAggregate(
    array $rows,
    string $groupKey,
    array $sumFields = [],      // 需加總欄位，空則自動偵測數值欄位
    array $firstFields = [],    // 保留首筆欄位
    array $lastFields = [],     // 保留末筆欄位
    callable $customReducer = null // 自定義 reducer(key, carry, row)
): array {
    $map = [];
    foreach ($rows as $row) {
        $key = $row[$groupKey] ?? null;
        if ($key === null) continue;

        if (!isset($map[$key])) {
            $map[$key] = $row;
            continue;
        }
        $carry = &$map[$key];
        foreach ($row as $k => $v) {
            if ($k === $groupKey) continue;
            if ($customReducer) {
                $carry[$k] = $customReducer($k, $carry[$k] ?? null, $v);
                continue;
            }
            if ($sumFields && in_array($k, $sumFields, true)) {
                $carry[$k] = ($carry[$k] ?? 0) + $v;
            } elseif ($lastFields && in_array($k, $lastFields, true)) {
                $carry[$k] = $v; // 覆蓋為最新
            } // firstFields 無需處理，保留首筆
        }
    }
    return array_values($map);
}

// 使用範例
$result = groupAggregate($data, 'group_id',
    sumFields: ['team_price', 'satopay_price', 'origin', 'gain', 'quantity'],
    lastFields: ['updated_at']
);

效能分析與大資料應對

資料筆數	時間複雜度	記憶體	建議
< 10,000	O(n)	~2x 原陣列	直接用上述函式
10,000 ~ 1,000,000	O(n)	較大	分批處理、Generator 串流、或下推 SQL
> 1,000,000	O(n)	極大	ClickHouse、Druid、資料倉儲預聚合

分批處理模式（避免記憶體峰值）

function groupSumBatch(Iterator $source, string $groupKey, int $batchSize = 10000): Generator {
    $map = [];
    $count = 0;
    foreach ($source as $row) {
        $key = $row[$groupKey] ?? null;
        if ($key === null) continue;
        if (!isset($map[$key])) {
            $map[$key] = $row;
        } else {
            foreach ($row as $k => $v) {
                if ($k === $groupKey) continue;
                if (is_numeric($v)) $map[$key][$k] = ($map[$key][$k] ?? 0) + $v;
            }
        }
        if (++$count % $batchSize === 0) {
            yield $map;
            $map = []; // 釋放記憶體，下游自行合併多批次結果
        }
    }
    if ($map) yield $map;
}

// 合併多批次結果
$final = [];
foreach (groupSumBatch($largeIterator, 'group_id') as $batch) {
    foreach ($batch as $key => $row) {
        if (!isset($final[$key])) $final[$key] = $row;
        else foreach ($row as $k => $v) if ($k !== 'group_id' && is_numeric($v)) $final[$key][$k] += $v;
    }
}
$result = array_values($final);

替代方案：Collection 管道（Laravel/Illuminate\Support）

use Illuminate\Support\Collection;

$collect = collect($data);
$grouped = $collect->groupBy('group_id')
    ->map(fn($rows) => $rows->reduce(function($carry, $row) {
        foreach ($row as $k => $v) {
            if ($k === 'group_id') continue;
            $carry[$k] = ($carry[$k] ?? 0) + (is_numeric($v) ? $v : 0);
        }
        return $carry;
    }, ['group_id' => $rows->first()['group_id']]))
    ->values()
    ->all();