這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)php中鏈表的示例分析,小編覺得挺實(shí)用的,因此分享給大家做個參考,希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。
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鏈表的操作相對順序表來說就復(fù)雜了許多。因?yàn)镻HP確實(shí)已經(jīng)為我們解決了很多數(shù)組操作上的問題,所以我們可以很方便的操作數(shù)組,也就不用為數(shù)組定義很多的邏輯操作。比如在C中,數(shù)組是有長度限制的,而在PHP中我們就不會考慮這個問題。
首先,在之前的關(guān)于線性表的第一篇文章中我們就說過鏈表的定義,在這里,我們再復(fù)習(xí)一下之前的那個關(guān)于鏈表的圖來更清晰的理解鏈表的概念。
我們將圖中的節(jié)點(diǎn) Node 用類來表示:
/** * 鏈表結(jié)構(gòu) */ class LinkedList { public $data; public $next; }
一個鏈表類就看可以看做是鏈表中的一個節(jié)點(diǎn),它包含兩個內(nèi)容,data 表示數(shù)據(jù),next 表示下一個節(jié)點(diǎn)的指針。就像鏈條一樣一環(huán)套一環(huán),這就是傳說中的鏈表結(jié)構(gòu)。
/** * 生成鏈表 */ function createLinkedList() { $list = new LinkedList(); $list->data = null; $list->next = null; return $list; } /** * 初始化鏈表 * @param array $data 鏈表中要保存的數(shù)據(jù),這里以數(shù)組為參考 * @return LinkedList 鏈表數(shù)據(jù) */ function Init(array $data) { // 初始化 $list = createLinkedList(); $r = $list; foreach ($data as $key => $value) { $link = new LinkedList(); $link->data = $value; $link->next = null; $r->next = $link; $r = $link; } return $list; } $link = Init(range(1, 10)); print_r($link); // LinkedList Object // ( // [data] => // [next] => LinkedList Object // ( // [data] => 1 // [next] => LinkedList Object // ( // [data] => 2 // [next] => LinkedList Object // ( // [data] => 3 // [next] => LinkedList Object // ( // [data] => 4 // [next] => LinkedList Object // ( // [data] => 5 // [next] => LinkedList Object // ( // [data] => 6 // [next] => LinkedList Object // ( // [data] => 7 // [next] => LinkedList Object // ( // [data] => 8 // [next] => LinkedList Object // ( // [data] => 9 // [next] => LinkedList Object // ( // [data] => 10 // [next] => // ) // ) // ) // ) // ) // ) // ) // ) // ) // ) // )
在使用鏈表的時候,我們一般會讓第一個結(jié)點(diǎn)不包含任何數(shù)據(jù),僅僅是做為一個空的結(jié)點(diǎn)來指向第一個有數(shù)據(jù)的結(jié)點(diǎn)。這種結(jié)點(diǎn)我們可以稱之為頭結(jié)點(diǎn),如果需要判斷鏈表是否為空的話,只需要判斷第一個結(jié)點(diǎn)的 next 是否為空就可以了。在上面的代碼中,創(chuàng)建鏈表 createLinkedList() 函數(shù)其實(shí)就是生成了這樣一個頭結(jié)點(diǎn)。
然后,我們通過 Init() 初始化函數(shù)來構(gòu)造這個鏈表。構(gòu)造過程還是比較簡單的,這里我們是固定的傳遞進(jìn)來一個數(shù)組,按照這個數(shù)組結(jié)構(gòu)來構(gòu)造這個鏈表,當(dāng)然,在實(shí)際應(yīng)用中,我們可以使用任何數(shù)據(jù)來構(gòu)造鏈表。構(gòu)造過程也并不復(fù)雜,將當(dāng)前結(jié)點(diǎn)賦值給 r 變量,然后創(chuàng)建一個新結(jié)點(diǎn),讓 r->next 等于這個新創(chuàng)建的節(jié)點(diǎn)就可以了。構(gòu)造好的鏈表直接打印出來的結(jié)構(gòu)就是注釋中的形式。
function IteratorLinkedList(LinkedList $link) { while (($link = $link->next) != null) { echo $link->data, ','; } echo PHP_EOL; }
鏈表的遍歷是不是非常像某些數(shù)據(jù)庫的游標(biāo)操作,或者像迭代器模式的操作一樣。沒錯,其實(shí)游標(biāo)和迭代器的結(jié)構(gòu)就是鏈表的一種表現(xiàn)形式。我們不停的尋找 $next 直到?jīng)]有下一個結(jié)點(diǎn)為止,這樣就完成了一次鏈表的遍歷??梢钥闯觯@個過程的時間復(fù)雜度是 O(n) 。
/** * 鏈表指定位置插入元素 * @param LinkedList $list 鏈表數(shù)據(jù) * @param int $i 位置 * @param mixed $data 數(shù)據(jù) */ function Insert(LinkedList &$list, int $i, $data) { $j = 0; $item = $list; // 遍歷鏈表,找指定位置的前一個位置 while ($j < $i - 1) { $item = $item->next; $j++; } // 如果 item 不存在或者 $i > n+1 或者 $i < 0 if ($item == null || $j > $i - 1) { return false; } // 創(chuàng)建一個新節(jié)點(diǎn) $s = new LinkedList(); $s->data = $data; // 新創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)的下一個節(jié)點(diǎn)指向原 i-1 節(jié)點(diǎn)的下一跳節(jié)點(diǎn),也就是當(dāng)前的 i 節(jié)點(diǎn) $s->next = $item->next; // 將 i-1 節(jié)點(diǎn)的下一跳節(jié)點(diǎn)指向 s ,完成將 s 插入指定的 i 位置,并讓原來的 i 位置元素變成 i+1 位置 $item->next = $s; return true; } /** * 刪除鏈表指定位置元素 * @param LinkedList $list 鏈表數(shù)據(jù) * @param int $i 位置 */ function Delete(LinkedList &$list, int $i) { $j = 0; $item = $list; // 遍歷鏈表,找指定位置的前一個位置 while ($j < $i - 1) { $item = $item->next; $j++; } // 如果 item 不存在或者 $i > n+1 或者 $i < 0 if ($item == null || $j > $i - 1) { return false; } // 使用一個臨時節(jié)點(diǎn)保存當(dāng)前節(jié)點(diǎn)信息,$item 是第 i-1 個節(jié)點(diǎn),所以 $item->next 就是我們要找到的當(dāng)前這個 i 節(jié)點(diǎn) $temp = $item->next; // 讓當(dāng)前節(jié)點(diǎn),也就是目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的上一個節(jié)點(diǎn), i-1 的這個節(jié)點(diǎn)的下一跳(原來的 i 位置的節(jié)點(diǎn))變成原來 i 位置節(jié)點(diǎn)的下一跳 next 節(jié)點(diǎn),讓i位置的節(jié)點(diǎn)脫離鏈條 $item->next = $temp->next; return true; } // 插入 Insert($link, 5, 55); // 遍歷鏈表 IteratorLinkedList($link); // 1,2,3,4,55,5,6,7,8,9,10, // 刪除 Delete($link, 7); // 遍歷鏈表 IteratorLinkedList($link); // 1,2,3,4,55,5,7,8,9,10,
鏈表的插入和刪除其實(shí)很類似,都是需要尋找到插入或刪除位置的前一個元素,也就是第 i-1 這個位置的元素。然后通過對這個元素的 next 指針的操作來實(shí)現(xiàn)鏈表元素的插入刪除操作。
它們在遍歷和位置判斷這兩個功能中的代碼其實(shí)都是一樣的,不同的是創(chuàng)建時要新創(chuàng)建一個結(jié)點(diǎn),然后讓這個結(jié)點(diǎn)的 next 指向之前 i-1 位置元素的 next ,再將 i-1 位置元素的 next 指向新創(chuàng)建的這個結(jié)點(diǎn)。而刪除操作則是保存要刪除這個位置 i 的結(jié)點(diǎn)到一個臨時變量中,然后將 i-1 位置元素的 next 指向刪除位置 i 的 next 。
上面的解釋需要結(jié)合代碼一步一步來看,當(dāng)然,我們也可以結(jié)合下面的這個圖來學(xué)習(xí)。插入和刪除操作是鏈表操作的核心,也是最復(fù)雜的部分,需要多多理解掌握。
/** * 根據(jù)位置查找元素位置 * @param LinkedList $list 鏈表數(shù)據(jù) * @param int $i 位置 */ function GetElem(LinkedList &$list, int $i) { $item = $list; $j = 1; // 從第一個開始查找,0是頭結(jié)點(diǎn) while ($item && $j <= $i) { $item = $item->next; $j++; } if (!$item || $j > $i + 1) { return false; } return $item->data; } /** * 根據(jù)數(shù)據(jù)查找數(shù)據(jù)元素所在位置 * @param LinkedList $list 鏈表數(shù)據(jù) * @param mixed $data 數(shù)據(jù) */ function LocateElem(LinkedList &$list, $data) { $item = $list; $j = 1; // 從第一個開始查找,0是頭結(jié)點(diǎn) while (($item = $item->next)!=null) { if($item->data == $data){ return $j; } $j++; } return false; } // 獲取指定位置的元素內(nèi)容 var_dump(GetElem($link, 5)); // int(55) // 獲取指定元素所在的位置 var_dump(LocateElem($link, 55)); // int(5)
鏈表的查找有兩種形式,一種是給一個位置,比如要我要第五個位置的元素內(nèi)容,那么就是根據(jù)指定位置查找元素的值,就像數(shù)組的下標(biāo)一樣。不過需要注意的是,鏈表的下標(biāo)是從 1 開始的,因?yàn)?0 的位置是我們的頭結(jié)點(diǎn)了。當(dāng)然,我們也可以變換代碼忽略掉頭結(jié)點(diǎn)讓它和數(shù)組保持一致,但這樣的話,鏈表的特點(diǎn)就不明顯了,所以這里的測試代碼我們還是以 1 為起始。
另一種查找就是給定一個數(shù)據(jù)內(nèi)容,查找它在鏈表的什么位置。其實(shí)這兩種算法都是在遍歷整個鏈表,本質(zhì)上沒有什么區(qū)別。由于鏈表不像數(shù)組一樣有下標(biāo)的能力,所以它的這些查找操作的時間復(fù)雜度都是 O(n) 。
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