[數據結構]鏈表的實現在PHP中

I_Am 發布于2019-06-28 18:47 / 340人閱讀

開始對數據結構的學習

今天寫代碼換了一個字體，以前一直用console很好看，今天發現一個更喜歡的風格Source Code Pro
上兩張圖，還是挺好看的！！！

步入正題，講講鏈表的操作

節點

首先得有一個節點類，用于存儲數據

data = X; 賦值
        $this->data = $data;
    }
}

鏈表管理類（用于操作節點數據）

操作類的代碼由于太長，我們分部分解析

頭插入（因為比較簡單，所以先講這個）

聽名字，就知道是從頭部插入一個節點

當鏈表為空，則初始化當前節點

當鏈表不為空，把新節點作為頭結點

public function insertHead(int $data) : bool
{
    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    // +-----------+    +--------+    +--------+
    // |           |    |        |    |        |
    // | head node | +> |  node  | +> |  node  | +>
    // |           | |  |        | |  |        | |
    // |           | |  |        | |  |        | |
    // |    next   | |  |  next  | |  |  next  | |
    // +------+----+ |  +----+---+ |  +----+---+ |
    //        |      |       |     |       |     |
    //        +------+       +-----+       +-----+
    ///////////////////////////////////////////////////////////////
    //                   +-----------+    +--------+    +--------+
    //                   |           |    |        |    |        |
    //             +---> | head node | +> |  node  | +> |  node  | +>
    //             |     |           | |  |        | |  |        | |
    //             |     |           | |  |        | |  |        | |
    //             |     |    next   | |  |  next  | |  |  next  | |
    //             |     +------+----+ |  +----+---+ |  +----+---+ |
    //             |            |      |       |     |       |     |
    //  +--------+ |            +------+       +-----+       +-----+
    //  |        | |
    //  |new node| |
    //  |        | |
    //  |        | |
    //  |  next  | |
    //  +----+---+ |
    //       |     |
    //       +-----+
    //
    // 1. 實例化一個數據節點
    // 2. 使當前節點的下一個等于現在的頭結點
    //        即使當前頭結點是 null，也可成立
    // 3. 使當前節點成為頭結點
    //        即可完成頭結點的插入
    $newNode = new Node($data);
    $newNode->next = $this->head;
    $this->head = $newNode;

    return true;
}

插入節點（index=0 是頭結點，依次下去，超出位置返回 false）

public function insert(int $index = 0, int $data) : bool
{
    // 頭結點的插入, 當頭部不存在，或者索引為0
    if (is_null($this->head) || $index === 0) {
        return $this->insertHead($data);
    }

    // 正常節點的插入, 索引從 0 開始計算
    // 跳過了頭結點，從 1 開始計算
    $currNode = $this->head;
    $startIndex = 1;
    // 遍歷整個鏈表，如果當前節點是 null，則代表到了尾部的下一個，退出循環
    for ($currIndex = $startIndex; ! is_null($currNode); ++ $currIndex) {

        ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
        ///
        //   +--------+    +--------+    +-------------+    +--------+
        //   |        |    |        |    |             |    |        |
        //   |  node  | +> |currNode| +> |currNode next| +> |  node  | +>
        //   |        | |  |        | |  |             | |  |        | |
        //   |        | |  |        | |  |             | |  |        | |
        //   |  next  | |  |  next  | |  |     next    | |  |  next  | |
        //   +----+---+ |  +----+---+ |  +------+------+ |  +----+---+ |
        //        |     |       |     |         |        |       |     |
        //        +-----+       +-----+         +--------+       +-----+
        ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
        //   +--------+    +--------+                +-------------+    +--------+
        //   |        |    |        |                |             |    |        |
        //   |  node  | +> |currNode|             +> |currNode next| +> |  node  | +>
        //   |        | |  |        |             |  |             | |  |        | |
        //   |        | |  |        |             |  |             | |  |        | |
        //   |  next  | |  |  next  |             |  |     next    | |  |  next  | |
        //   +----+---+ |  +--------+             |  +------+------+ |  +----+---+ |
        //        |     |              +--------+ |         |        |       |     |
        //        +-----+              |        | |         +--------+       +-----+
        //                             |new node| |
        //                             |        | |
        //                             |        | |
        //                             |  next  | |
        //                             +----+---+ |
        //                                  |     |
        //                                  +-----+
        ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
        //
        //   +--------+    +--------+                +-------------+    +--------+
        //   |        |    |        |                |             |    |        |
        //   |  node  | +> |currNode|             +> |currNode next| +> |  node  | +>
        //   |        | |  |        |             |  |             | |  |        | |
        //   |        | |  |        |             |  |             | |  |        | |
        //   |  next  | |  |  next  |             |  |     next    | |  |  next  | |
        //   +----+---+ |  +----+---+             |  +------+------+ |  +----+---+ |
        //        |     |       |      +--------+ |         |        |       |     |
        //        +-----+       |      |        | |         +--------+       +-----+
        //                      +----> |new node| |
        //                             |        | |
        //                             |        | |
        //                             |  next  | |
        //                             +----+---+ |
        //                                  |     |
        //                                  +-----+
        //
        // 1. 當前索引等于傳入參數的索引
        // 2. 實例化新數據節點
        // 3. 新節點的下一個指向當前節點的下一個節點
        // 4. 當前節點的下一個節點指向新節點
        if ($currIndex === $index) {
            $newNode = new Node($data);
            $newNode->next = $currNode->next;
            $currNode->next = $newNode;

            return true;
        }
        // 移動到下一個節點
        $currNode = $currNode->next;
    }

    return false;
}

以上兩個這是插入的基本操作。看一下實例的代碼。

insertHead(8);
// 5 8
$manager->insertHead(5);
// 1 5 8
$manager->insertHead(1);
// 1 2 5 8
$manager->insert(1, 2);
// false 節點元素不足 6 個
$manager->insert(5, 4);
// 1 2 5 8 9
$manager->insertEnd(9);

// 3
$manager->find(8);

// 1 2 8 9
$manager->delete(2);

查找

查找鏈表的值也是很簡單的，只要遍歷即可

/**
* 查找鏈表的值中的索引
* 成功返回索引值，找不到返回 -1
*
* @param int $data
* @return int
*/
public function find(int $data) : int
{
    $currNode = $this->head;
    // 查找還是很簡單的，只要遍歷一次鏈表，然后再判斷值是否相等就可以了
    for ($i = 0; ! is_null($currNode); ++ $i) {
        if ($currNode->data === $data) {
            return $i;
        }

        $currNode = $currNode->next;
    }

    return -1;
}

只需要遍歷一次鏈表，找到相等的值，找到返回索引值，找不到返回 -1

刪除

/**
 * 刪除鏈表的節點
 *
 * @param int $index
 * @return bool
 */
public function delete(int $index) : bool
{
    // 沒有任何節點，直接跳過
    if (is_null($this->head)) {
       return false;
    } elseif ($index === 0) {
        // 頭結點的刪除
        $this->head = $this->head->next;
    }

    // 這里的開始的索引是 1
    // 但當前節點指向的確實 頭結點
    // 因為刪除的時候必須標記刪除的前一個節點
    // for 的判斷是判斷下一個節點是否為 null
    // $currNode 是操作的節點
    //    $currNode->next 是要刪除的節點
    $startIndex = 1;
    $currNode = $this->head;

    for ($i = $startIndex; ! is_null($currNode->next); ++ $i) {
    
        if ($index === $i) {
            // 使當前節點等于要刪除節點的下一個
            // 即可完成刪除
            $currNode->next = $currNode->next->next;
            break;
        }
        $currNode = $currNode->next;
    }

    return true;
}

End

代碼已托管在github

后續有時間繼續學習數據結構，雙鏈表，樹之類的！！！

GPU云服務器云服務器 linux鏈表的安全訪問合并鏈表的c語言學生鏈表的c語言代碼關于鏈表的c語言代碼

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