线性表--链表（PHP实现）

Posted 2020-10-27 tianjiankun

上一篇文章写了线性表的基本概念以及用C语言实现链表，有兴趣的同学可以看看：线性表--链表（C语言实现）。

现在，我们来看看用php来实现链表。

我们都知道，链表由一个个结点组成。在c语言中，我们用结构来定义一个结点，那么在PHP中我们用什么来定义结点？

当然是类。

<?php

//用面向对象的思想定义结点
class Node
{
    public $value;
    public $next = null;
}

先给出创建和遍历链表的代码，我们再说说链表的插入和删除操作，比起用顺序存储结构实现线性表的插入或者删除操作（也就是用一维数组实现线性表），链表为什么更快。

<?php
/**
 * LinkedList
 * Author: TianJiankun
 */


// 定义结点
class Node
{
    public $value;
    public $next = null;
}

class LinkedList
{
    public $list;

    //传入一个数组，创建链表
    public function createList($arr)
    {
        $head = new Node();
        $a = $head;
        for ($i = 0; $i<count($arr) ; $i++) {
            $pNode = new Node();
            while ($a->next) {
                $a = $a->next;
            }
            $pNode->value = $arr[$i];
            $a->next = $pNode;
        }
        $this->list = $head;
    }

    //打印链表的数据
    public function printList()
    {
        $list = $this->list;
        $pNode = $list->next;
        if (! $pNode) {
            echo "empty list";
        }
        while ($pNode != null) {
            echo $pNode->value."\\r\\n";
            $pNode = $pNode->next;
        }
    }

    //打印整个链表（可以清晰的看到内部结构）
    public function printStructure()
    {
        $list = $this->list;
        $pNode = $list->next;
        if (! $pNode) {
            echo "empty list";
        }
        $str = ‘<pre style="display: block;padding: 9.5px;margin: 44px 0 0 0;">‘;
        $show_data = print_r($pNode, true);
        $str .= $show_data;
        $str .= ‘</pre>‘;
        echo $str;
    }
}
$list = new LinkedList();
$list->createList([1,2,3,4,5]);$list->printStructure();
$list->printList();

我们举个例子来说明顺序存储结构插入的劣势之处。

假设你有一个十层书架，并且你有一千本书，你把书按字母A~Z排序，整整齐齐放在书架上。

后来，你买了一本《计算机程序的构造和解释》，这个时候你要把这本书插入字母J的位置，那么，你就得在新书插入的这个位置开始，把后面所有的书都往后移动一个位置。也就是说，如果插入的位置后面有500个元素的话，你就得做500个操作。这就是顺序存储结构的插入操作。

而链表依靠指针域，就不会这么麻烦。上代码。

    //在第n个位置插入一个元素,如果成功返回true
    public function insert($value, $n)
    {
        $p = $this->list;
        $i = 1;
        while ($p->next && $n>$i) {
            $p = $p->next;
            ++$i;
        }
        //$q就是第n个元素
        $q = $p->next;
        if (! $q || $n<$i) {
            echo ‘insert error‘;
            die;
        }
        $s = new Node();
        $p->next = $s;
        $s->value = $value;
        $s->next = $q;
        return true;
    }

　　//删除第n个元素,如果成功返回被删除元素的值
    public function delete($n)
    {
        $p = $this->list;
        $i = 1;
        while ($p->next && $n>$i) {
            $p = $p->next;
            ++$i;
        }
        //$q就是第n个元素
        $q = $p->next;
        if (! $q || $n<$i) {
            echo ‘delete error‘;
            die;
        }
        $p->next = $q->next;
        $value = $q->value;
        unset($q);
        return $value;
    }

 

整体代码：

<?php

class Node
{
    public $value;
    public $next = null;
}
class LinkedList
{
    public $list;
    //传入一个数组，创建链表
    public function createList($arr)
    {
        $head = new Node();
        $a = $head;
        for ($i = 0; $i<count($arr) ; $i++) {
            $pNode = new Node();
            while ($a->next) {
                $a = $a->next;
            }
            $pNode->value = $arr[$i];
            $a->next = $pNode;
        }
        $this->list = $head;
    }

    //打印链表的数据
    public function printList()
    {
        $list = $this->list;
        $pNode = $list->next;
        if (! $pNode) {
            echo "empty list";
        }
        while ($pNode != null) {
            echo $pNode->value."\\r\\n";
            $pNode = $pNode->next;
        }
    }

    //打印整个链表（可以清晰的看到内部结构）
    public function printStructure()
    {
        $list = $this->list;
        $pNode = $list->next;
        if (! $pNode) {
            echo "empty list";
        }
        $str = ‘<pre style="display: block;padding: 9.5px;margin: 44px 0 0 0;">‘;
        $show_data = print_r($pNode, true);
        $str .= $show_data;
        $str .= ‘</pre>‘;
        echo $str;
    }
    
    //判断链表是否为空
    public function isEmpty()
    {
        return $this->list->next == null;
    }

    //删除第n个元素,如果成功返回被删除元素的值
    public function delete($n)
    {
        $p = $this->list;
        $i = 1;
        while ($p->next && $n>$i) {
            $p = $p->next;
            ++$i;
        }
        //$q就是第n个元素
        $q = $p->next;
        if (! $q || $n<$i) {
            echo ‘delete error‘;
            die;
        }
        $p->next = $q->next;
        $value = $q->value;
        unset($q);
        return $value;
    }

    //在第n个位置插入一个元素,如果成功返回true
    public function insert($value, $n)
    {
        $p = $this->list;
        $i = 1;
        while ($p->next && $n>$i) {
            $p = $p->next;
            ++$i;
        }
        //$q就是第n个元素
        $q = $p->next;
        if (! $q || $n<$i) {
            echo ‘insert error‘;
            die;
        }
        $s = new Node();
        $p->next = $s;
        $s->value = $value;
        $s->next = $q;
        return true;
    }

    //读取第i个元素
    public function getElem($n)
    {
        $p = $this->list->next;
        $i = 1;
        while ($p && $n>$i) {
            $p = $p->next;
            ++$i;
        }
        if (! $p && $n<$i) {
            echo "get error";
            die;
        }
        $value = $p->value;
        return $value;
    }
    
    //整表删除,成功返回true
    public function clearList()
    {
        $p = $this->list->next;
        while ($p) {
            $q = $p->next;
            unset($p);
            $p = $q;
        }
        $this->list->next = null;
        return true;
    }
}
$list = new LinkedList();
$list->createList([1,2,3,4,5]);
echo $list->delete(5)."\\r\\n";
$list->insert(100,2);
echo $list->getElem(3);
$list->printStructure();
$list->printList();
$list->clearList();
var_dump($list->isEmpty());
$list->printStructure();