实战PHP数据结构基础之单链表

xumenger 发布于2019-07-01 10:06 / 2868人阅读

摘要：常见操作对单链表我们常见的操作有如下语言实现首先我们根据定义实现一个类。单链表是链表这种链式存取数据结构中基础的部分，同样属于链表结构的还有双链表，环形链表和多链表。专题系列基础数据结构专题系列目录地址主要使用语法总结基础的数据结构和算法。

什么是链表？

链表由一个一个的作为节点的对象构成的，每一个节点都有指向下一个节点的指针，最后一个节点的指针域指向空。每个节点可以存储任何数据类型。

常见操作

对单链表我们常见的操作有如下：

insert

insertBefore

insertAfter

insertAtFirst

deleteFirst

deleteLast

delete

reverse

getNthNode

...

PHP语言实现

首先我们根据定义实现一个ListNode类。

class ListNode
{
    private $data;
    private $next;

    public function __construct(string $data)
    {
        $this->data = $data;
    }

    public function __get($var)
    {
        return $this->$var;
    }

    public function __set($var, $val)
    {
        return $this->$var = $val;
    }
}

再来看链表类，首先需要2个私有属性，分别是头节点和长度。

class LinkedList
{
    private $head;
    private $length;
}

下面我们长话短说，直接看如何实现第一个即常用的插入，这是是一个平均时间复杂度为O(n)的操作。

/**
 * 插入一个节点
 * @param string|null $data
 * @return bool
 * complexity O(n)
 */
public function insert(string $data = null)
{
    $newNode = new ListNode($data);

    if ($this->head === null) {
        $this->head = &$newNode;
    } else {
        $currentNode = $this->head;
        while ($currentNode->next !== null) {
            $currentNode = $currentNode->next;
        }

        $currentNode->next = $newNode;
    }

    $this->length++;
    return true;
}

再来看搜索，同样是一个平均时间复杂度为O(n)的操作。

/**
 * 搜索一个节点
 * @param string $data
 * @return bool|ListNode
 * complexity O(n)
 */
public function search(string $data)
{
    if ($this->length > 0) {
        $currentNode = $this->head;
        while ($currentNode !== null) {
            if ($currentNode->data === $data) {
                return $currentNode;
            }

            $currentNode = $currentNode->next;
        }
    }

    return false;
}

反转单链表

public function reverse()
{
    if ($this->head !== null) {
        if ($this->head->next !== null) {
            $reveredList = null;
            $next = null;
            $currentNode = $this->head;

            while ($currentNode !== null) {
                $next = $currentNode->next;
                $currentNode->next = $reveredList;
                $reveredList = $currentNode;
                $currentNode = $next;
            }

            $this->head = $reveredList;
        }
    }

}

单链表其他操作的详细实现可以参考这里。

单链表是链表这种链式存取数据结构中基础的部分，同样属于链表结构的还有双链表，环形链表和多链表。

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