一起学习PHP中的DS数据结构扩展

Posted 2022-01-02 硬核项目经理

一起学习php中的DS数据结构扩展（二）

上文中我们学习了 DS 扩展中一些比较常用的数据结构，也留下了一些伏笔，比如 Map 中返回 keys() 和 values() 分别返回的是两种特殊的数据结构，也就是我们今天要学习的内容。

向量集合 Vector

最初见到 Vector 还是在很早的时候在 Java 中见过。不过即使是在 Java 中，这个类型的数据结构的使用也并不多，因为在 Java 中也是以 List 和 Map 为主。我们先来看看这个集合是怎么用的。

$vector = new \\Ds\\Vector(["a", "b", "c"]);

$vector->push("d");
$vector->push(5);
$vector->push(6);
$vector->push(7);
$vector->push(8);

$vector->set(3, "ccc");

var_dump($vector->get(3)); // string(3) "ccc"
var_dump($vector->pop()); // int(8)

$vector->unshift(1);
$vector->unshift(-1); 

var_dump($vector->shift()); // int(-1)

$vector->insert(5, 'five');
var_dump($vector->get(5)); // string(4) "five"

var_dump($vector->get(6)); // int(5)
$vector->remove(6);
var_dump($vector->get(6)); // int(6)

var_dump($vector[4]); // string(3) "ccc"

$vector[4] = 'Num 4.';

var_dump($vector[4]); // string(6) "Num 4."

var_dump($vector);
// object(Ds\\Vector)#1 (8) 
//   [0]=>
//   int(1)
//   [1]=>
//   string(1) "a"
//   [2]=>
//   string(1) "b"
//   [3]=>
//   string(1) "c"
//   [4]=>
//   string(6) "Num 4."
//   [5]=>
//   string(4) "five"
//   [6]=>
//   int(6)
//   [7]=>
//   int(7)
// 

它的很多方法和 Map 都是类似的，不过它支持 push()、pop()、shift()、unshift() 这四种方法，也就是分别从尾部和头部添加和取出数据。另外在底层，它使用的总内存会少于使用数组，当分配的内存大小降到到足够低的时候会自动释放内存。对于 get()、set()、push()、pop() 这些方法的操作效率都能达到 O(1) 的水平，而对于 shift()、unshift()、insert()、remove() 这些操作则都是 O(n) 的水平。至于在什么场景下使用就很清晰了，很大的数组使用它可以节约内存，并且一些操作的效率还非常高。

在 Map 中使用 values() 和 paris() 返回的就都是 Vector 这个类型的集合。

唯一集合 Set

Set 这个集合结构其实挺常见的，不止是 Java 这些编程语言中，redis 中也有这种存储数据的方式，相信大家不会陌生。和其它结构最显著的区别就是 Set 中的值必须是唯一的。

$set = new \\Ds\\Set(["a", "b", "c"]);
$set->add("d");

$set->add("b");

var_dump($set);
// object(Ds\\Set)#2 (4) 
//   [0]=>
//   string(1) "a"
//   [1]=>
//   string(1) "b"
//   [2]=>
//   string(1) "c"
//   [3]=>
//   string(1) "d"
// 

这个就不多做解释了，相信大家就算没有在代码中用过，也会在 redis 的使用中接触过，业务场景也非常多。在上篇文章中 Map 返回的 keys() 信息就是 Set 结构的，因为 Map 中的键是不能有重复的，包括数字下标的数组其实也都是不能有重复的键值的。

双端队列 Deque

双端队列其实在表现形式上和 Vector 差不多，同样可以在队列的头尾部进行增加取出操作，不过它有两个指针分别指向队列的头尾部，所以它的 shift() 和 unshift() 的速度也是非常快的 O(1) 级别。

$deque = new \\Ds\\Deque(["a", "b", "c"]);

$deque->push("d");
$deque->unshift("z");

var_dump($deque);
// object(Ds\\Deque)#3 (5) 
//     [0]=>
//     string(1) "z"
//     [1]=>
//     string(1) "a"
//     [2]=>
//     string(1) "b"
//     [3]=>
//     string(1) "c"
//     [4]=>
//     string(1) "d"
//   

var_dump($deque->pop()); // string(1) "d"
var_dump($deque->shift()); // string(1) "z"

总结

今天介绍的内容相比上篇文章简单很多，但上篇文章其实也只是测试的代码结果展示的比较多而已。整体的 DataStruct 扩展框架中的数据结构就是这些，就像最开始我们说过的，如果没有特别的需求，只是需要用到栈或队列的话，直接使用 SPL 中的就可以了。而如果有特殊的需求，比如说 Map 这种对象类型，又或者需要一个节约内存的数组，那么 Ds 中的这些数据结构想必会是你的好帮手。

测试代码：

https://github.com/zhangyue0503/dev-blog/blob/master/php/2021/02/source/3.一起学习PHP中的DS数据结构扩展（二）.php

参考文档：

https://www.php.net/manual/zh/book.ds.php