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php中鏈表的表現(xiàn)形式有哪些

發(fā)布時(shí)間:2021-08-26 14:35:58 來(lái)源:億速云 閱讀:108 作者:小新 欄目:編程語(yǔ)言

這篇文章主要介紹php中鏈表的表現(xiàn)形式有哪些,文中介紹的非常詳細(xì),具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們一定要看完!

循環(huán)鏈表

就像上文所說的,我們讓最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)指向第一個(gè)節(jié)點(diǎn),這樣形成的鏈表就是一個(gè)循環(huán)鏈表,如下圖所示:

php中鏈表的表現(xiàn)形式有哪些

關(guān)于循環(huán)的鏈表的操作我們不做詳細(xì)的說明,其實(shí)大部分代碼和單向鏈表是一樣的,只是需要注意兩個(gè)地方:

1.初始化、插入操作的時(shí)候,注意最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指向,最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)的 next 要指向第一個(gè)節(jié)點(diǎn)

2.判斷鏈表遍歷是否完成的條件為 item->next == head ,也就是說,判斷這個(gè)節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)如果是頭節(jié)點(diǎn)的話,鏈表就遍歷完成了。

雙向鏈表

雙向鏈表則是在 LinkedList 這個(gè)類里面增加一個(gè)屬性來(lái)指向上一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

// 雙向鏈表
class LinkedList
{
    public $data;

    public $prev;
    public $next;
}

php中鏈表的表現(xiàn)形式有哪些

接下來(lái),我們初始化一個(gè)雙向鏈表。

/**
 * 生成鏈表
 */
function createLinkedList()
{
    $list = new LinkedList();
    $list->data = null;
    $list->next = null;
    $list->prev = null; // ** 全部都初始化為 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;
        $link->prev = $r; // ** 增加上級(jí)指向 **
        $r = $link;
    }
    return $list;
}

$link = Init(range(1, 10));

var_dump($link);
var_dump($link->next->next->next->next);
// object(LinkedList)#5 (3) {
//     ["data"]=>
//     int(4)
//     ["prev"]=>
//     object(LinkedList)#4 (3) {
//       ["data"]=>
//       int(3)
//       ["prev"]=>
//       object(LinkedList)#3 (3) {
//         ["data"]=>
//         int(2)
//         ["prev"]=>
//         object(LinkedList)#2 (3) {
//           ["data"]=>
//           int(1)
//           ["prev"]=>
//           object(LinkedList)#1 (3) {
//             ["data"]=>
//             NULL
//             ["prev"]=>
//             NULL
//             ["next"]=>
//             *RECURSION*
//           }
//           ["next"]=>
//           *RECURSION*
//         }
//         ["next"]=>
//         *RECURSION*
//       }
//       ["next"]=>
//       *RECURSION*
//     }
//     ["next"]=>
//     object(LinkedList)#6 (3) {
//       ["data"]=>
//       int(5)
//       ["prev"]=>
//       *RECURSION*
//       ["next"]=>
//       object(LinkedList)#7 (3) {
//         ["data"]=>
//         int(6)
//         ["prev"]=>
//         *RECURSION*
//         ["next"]=>
//         object(LinkedList)#8 (3) {
//           ["data"]=>
//           int(7)
//           ["prev"]=>
//           *RECURSION*
//           ["next"]=>
//           object(LinkedList)#9 (3) {
//             ["data"]=>
//             int(8)
//             ["prev"]=>
//             *RECURSION*
//             ["next"]=>
//             object(LinkedList)#10 (3) {
//               ["data"]=>
//               int(9)
//               ["prev"]=>
//               *RECURSION*
//               ["next"]=>
//               object(LinkedList)#11 (3) {
//                 ["data"]=>
//                 int(10)
//                 ["prev"]=>
//                 *RECURSION*
//                 ["next"]=>
//                 NULL
//               }
//             }
//           }
//         }
//       }
//     }
//   }

echo $link->next->next->next->next->data, PHP_EOL; // 4
echo $link->next->next->next->next->prev->data, PHP_EOL; // 3

可以看出,與單向鏈表不同的地方就在于多增加了對(duì)于 prev 屬性的操作。這里還是比較好理解的。直接打印鏈表會(huì)顯示很多的 *RECURSION* 內(nèi)容,這是 PHP 的一種輸出的保護(hù)機(jī)制,這個(gè)標(biāo)識(shí)說明當(dāng)前這個(gè)屬性變量是有遞歸類型的。

/**
 * 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 = $list;
    // 遍歷鏈表,找指定位置的前一個(gè)位置
    while ($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(gè)新節(jié)點(diǎn)
    $s = new LinkedList();
    $s->data = $data;

    // 新創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)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;

    // ** 增加當(dāng)前新創(chuàng)建的節(jié)點(diǎn)的上級(jí)指向 **
    $s->prev = $item;

    // 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(lái)的 i 位置元素變成 i+1 位置
    $item->next = $s;

    // ** 將下級(jí)節(jié)點(diǎn)的 prev 指向新創(chuàng)建的這個(gè)節(jié)點(diǎn) **
    $s->next->prev = $s;

    return true;
}

鏈表的插入其實(shí)就是增加了兩行代碼,一個(gè)是當(dāng)前新創(chuàng)建的節(jié)點(diǎn)的上級(jí)的指向,也就是將這個(gè)新節(jié)點(diǎn)的上級(jí)指定為 i-1 個(gè)節(jié)點(diǎn)。而另一個(gè)是將原來(lái) i 位置節(jié)點(diǎn)的上級(jí)指向修改為當(dāng)前新創(chuàng)建的這個(gè)節(jié)點(diǎn)。

/**
 * 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 = $list;
    // 遍歷鏈表,找指定位置的前一個(gè)位置
    while ($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(gè)臨時(shí)節(jié)點(diǎn)保存當(dāng)前節(jié)點(diǎn)信息,$item 是第 i-1 個(gè)節(jié)點(diǎn),所以 $item->next 就是我們要找到的當(dāng)前這個(gè) 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(gè)節(jié)點(diǎn), i-1 的這個(gè)節(jié)點(diǎn)的下一跳(原來(lái)的 i 位置的節(jié)點(diǎn))變成原來(lái) 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;

    // ** 讓目標(biāo)下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的上級(jí)指針指向當(dāng)前這個(gè)節(jié)點(diǎn) **
    $temp->next->prev = $item;

    return true;
}

與插入節(jié)點(diǎn)操作類似,刪除節(jié)點(diǎn)操作除了將 i-1 個(gè)位置節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指向變?yōu)?i 節(jié)點(diǎn)的下一級(jí)節(jié)點(diǎn)的指向之外,還要將 i 的下一級(jí)節(jié)點(diǎn)的上級(jí)節(jié)點(diǎn)指向改為 i-1 節(jié)點(diǎn)。

其實(shí),雙向鏈表的定義和操作相比單向鏈表來(lái)說差別并不大,就是多了一個(gè) prev 用來(lái)指向上一級(jí)節(jié)點(diǎn)而已,本質(zhì)上也只是多了對(duì)于 prev 這個(gè)屬性的操作而已。那么,多出來(lái)的這一個(gè)上級(jí)指針能帶來(lái)什么好處呢?在遍歷鏈表的時(shí)候,我們通過 prev ,就多了一種遍歷方式,也就是反向的對(duì)鏈表進(jìn)行遍歷。在查找某個(gè)元素的時(shí)候,我們可以從兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行查找,效率是不是一下子就提升了一倍。原來(lái) O(n) 的時(shí)間復(fù)雜度瞬間可以變成 O(n/2) 的時(shí)間復(fù)雜度。

雙向循環(huán)鏈表

最后,我們也簡(jiǎn)單的來(lái)介紹一下雙向循環(huán)鏈表。顧名思義,它就是在雙向鏈表的基礎(chǔ)上加上循環(huán)鏈表的概念。讓最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)的 next 指向頭節(jié)點(diǎn),讓頭節(jié)點(diǎn)的 prev 指向最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)。說起來(lái)容易但實(shí)現(xiàn)起來(lái)其實(shí)要復(fù)雜很多,因?yàn)槟悴粌H要關(guān)注最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)的下級(jí)節(jié)點(diǎn)指向問題,而且還要關(guān)注頭節(jié)點(diǎn)的上級(jí)指向問題。所以在這里我們就不多做代碼演示了,最主要的就是在插入和刪除頭、尾節(jié)點(diǎn)的時(shí)候需要多注意它們上下級(jí)節(jié)點(diǎn)的指向。

php中鏈表的表現(xiàn)形式有哪些

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