关于php:数据结构PHP通过-Array-类对象实现-队列

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这篇文章是展现如何应用 PHP 语言实现 队列 (Queue) 这种数据结构,Queue也是一种线性构造,相比 Array 而言,Queue 对应的操作是 Array 的子集,只能从一端 (队尾) 增加元素,也只能从另外一端(队首)取出元素,是一种 First In First Out(FIFO),即 先进先出 的构造。

1.ArrayStruct 类

<?php
/**
 * 数据结构 - 数组的实现
 * Class ArrayStruct
 */
class ArrayStruct
{
    // 用于存放数据
    protected $data = [];
    // 用于标记数组大小
    protected $size = 0;
    // 用于标记数组的容量
    protected $capacity = 10;
    /**
     * 构造函数 定义数组容量
     * ArrayStruct constructor.
     * @param int $capacity
     */
    public function __construct(int $capacity = 10) {$this->capacity = $capacity;}
    /**
     * 获取数组元素个数
     * @return int
     */
    public function getSize(): int {return $this->size;}
    /**
     * 获取数组的容量
     * @return int
     */
    public function getCapacity(): int {return $this->capacity;}
    /**
     * 判断数组是否为空
     * @return bool
     */
    public function isEmpty(): bool {return $this->size == 0;}
    /**
     * 向数组指定地位插入元素
     * @param int $index
     * @param $e
     * @throws Exception
     */
    public function add(int $index, $e): void {if ($this->size == $this->capacity) {$this->resize(2); // 扩充到原来的 2 倍
        }
        if ($index < 0 || $index > $this->size) {
            echo "增加地位超出数组大小";
            exit;
        }
        // 为了不便了解,[1,2,4,5,6], 假如 $index = 3; $e = 100, 插入之后[1,2,4,100,5,6]
        for ($i = $this->size; $i >= $index; $i--) {$this->data[$i] = $this->data[$i - 1];
        }
        $this->data[$index] = $e;
        $this->size++;
    }
    /**
     * 向数组开端增加元素
     * @param $e
     * @throws Exception
     */
    public function addLast($e): void {$this->add($this->size, $e);
    }
    /**
     * 向数组结尾插入元素
     * @param $e
     * @throws Exception
     */
    public function addFirst($e): void {$this->add(0, $e);
    }
    /**
     * 获取 index 地位数组元素
     * @param int $index
     * @return mixed
     */
    public function get(int $index) {if ($index < 0 || $index > $this->size) {
            echo "index 值超出元素的地位范畴,";
            exit;
        }
        return $this->data[$index];
    }
    /**
     * 获取数组开端元素
     * @return mixed
     */
    public function getLast() {return $this->get($this->size - 1);
    }
    /**
     * 获取数组结尾元素
     * @return mixed
     */
    public function getFirst() {return $this->get(0);
    }
    /**
     * 判断数组中是否存在某个元素
     * @param $e
     * @return bool
     */
    public function contains($e): bool {for ($i = 1; $i < $this->size; $i++) {if ($this->data[$i] == $e) {return true;}
        }
        return false;
    }
    /**
     * 查某个元素在数组的地位索引值,若不存在则返回 -1
     * @param $e
     * @return int
     */
    public function find($e): int {for ($i = 0; $i < $this->size; $i++) {if ($this->data[$i] == $e) {return $i;}
        }
        return -1;
    }
    /**
     * 删除数组指定地位元素,返回删除元素的值
     * @param $index
     * @return mixed
     */
    public function remove($index) {if ($index < 0 || $index > $this->size) {
            echo "index 值超出元素的地位范畴,";
            exit;
        }
        $e = $this->data[$index];
        for ($i = $index; $i < $this->size - 1; $i++) {$this->data[$i] = $this->data[$i + 1];
        }
        $this->size--;
        $this->data[$this->size] = null;  //loitering objects ! =memory
        /** 若以后数组大小,小于容量的一半,则重新分配一半的数组空间大小 **/
        if ($this->size <= $this->capacity / 4 && $this->capacity % 2 == 0) {$this->resize(0.5);
        }
        return $e;
    }
    /**
     * 删除数组首个元素,返回删除元素的值
     */
    public function removeFirst() {return $this->remove(0);
    }
    /**
     * 删除数组首个元素,返回删除元素的值
     */
    public function removeLast() {return $this->remove($this->size - 1);
    }
    /**
     * 删除数组中特定元素
     * @param $e
     */
    public function removeElement($e) {for ($i = 0; $i < $this->size; $i++) {if ($this->data[$i] == $e) {$this->remove($i);
                $this->removeElement($e);
                break;
            }
        }
    }
    /**
     * 数组扩容,若是其余语言,如 JAVA 这里须要从新开拓空间
     * @param $factor
     */
    protected function resize($factor) {$this->capacity = $factor * $this->capacity;}
    /**
     * 将数组转化为字符串
     * @return string
     */
    public function toString(): string {
        $str = "[";
        for ($i = 0; $i < $this->size; $i++) {$value_str = is_numeric($this->data[$i]) ? $this->data[$i] : "'{$this->data[$i]}'";
            $str       .= $i . "=>" . $value_str . ",";
        }
        $str = trim($str, ",");
        $str .= "]";
        return $str;
    }
}

Tips:这是一个封装好的数组类,可用于数组的插入、删除、查找。

2.QueueStruct 类

这里是一个 队列 类,它的继承了数组类的办法,通过数组的增删查封装的一个 队列 类,实现了 入队 (enqueue) 出队 (dequeue) 查看队首(getFront)

<?php
require 'ArrayStruct.php';
require 'Queue.php';
class QueueStruct implements Queue
{
    protected $array = null;
    public function __construct(int $capacity = 0) {$this->array = new ArrayStruct($capacity);
    }
    /**
     * 入队
     * @param $e
     * @throws Exception
     */
    public function enqueue($e): void {$this->array->addLast($e);
    }
    /**
     * 出队
     */
    public function dequeue() {return $this->array->removeFirst();
    }
    /**
     * 获取队前元素
     */
    public function getFront() {return $this->array->getFirst();
    }
    /**
     * 获取队列大小
     * @return int
     */
    public function getSize(): int {return $this->array->getSize();
    }
    /**
     * 判断队列是否为空
     * @return bool
     */
    public function isEmpty(): bool {return $this->array->isEmpty();
    }
    /**
     * 打印队列内容
     * @return bool
     */
    public function toString(): string {return $this->array->toString();
    }
}

3.interface Queue

这里是 队列 类一个实现接口,外面定义了一些函数,这样 QueueStrcut 继承它之后,必须重构外面的所有办法:

<?php
interface Queue
{public function enqueue($e): void;// 入队
    public function dequeue();// 出队
    public function getFront();// 获取前端元素
    public function getSize();// 获取队列大小
    public function isEmpty();// 判断队列是否为空}

4.output_queue.php

这是一个调用和打印输出后果的展现文件:

<?php
require 'QueueStruct.php';
$queue = new QueueStruct();
$queue->enqueue("rr");
$queue->enqueue("tt");
$queue->enqueue("yy");
$queue->enqueue("uu");
$queue->enqueue("ii");
$queue->enqueue("oo");
echo $queue->toString(); // 打印 [0 => 'rr',1 => 'tt',2 => 'yy',3 => 'uu',4 => 'ii',5 => 'oo']
echo "<br>";
echo $queue->dequeue();  // 出队 打印  rr
echo "<br>";
echo $queue->dequeue();  // 出队 打印  tt
echo "<br>";

正文完
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