php实现数据结构的单向链表（数据结构循环单链表）

php实现数据结构的单向链表（数据结构循环单链表）

啥是单向链表

链表是以链式存储数据的结构，其不需要连续的存储空间，链表中的数据以节点来表示，每个节点由元素(存储数据)和指针(指向后继节点)组成。

单向链表（也叫单链表）是链表中最简单的一种形式，每个节点只包含一个元素和一个指针。

它有一个表头，并且除了最后一个节点外，所有节点都有其后继节点。

它的存储结构如下图所示

代码实现

定义节点

class Node

{

public $data;

/**

* @var null | Node

*/

public $next;

public function __construct($data)

{

$this->data = $data;

$this->next = null;

}

}

单链表实现

/**

* Class SingleLinkList

* 单链接的实现示例，实现简单的填加，插入，删除, 查询，长度，遍历这几个简单操作

*/

class SingleLinkList

{

/**

* 链表头结点，头节点必须存在，

* @var Node

*/

public $header;

private $size = 0;

/**

* 构造函数，默认填加一个哨兵节点，该节点元素为空

* SingleLinkList constructor.

*/

public function __construct()

{

$this->header = new Node(null);

}

/**

* 在链表末尾添加节点

* @param Node $node

* @return int

*/

public function addNode(Node $node)

{

$current = $this->header;

while ($current->next != null) {

$current = $current->next;

}

$current->next = $node;

return ++$this->size;

}

/**

* 在指定位置插入节点

* @param int $index 节点位置，从1开始计数

* @param Node $node

* @return int

* @throws Exception

*/

public function insertNodeByIndex($index, Node $node)

{

if ($index < 1 || $index > ($this->size + 1)) {

throw new Exception(sprintf('你要插入的位置，超过了链表的长度 %d', $this->size));

}

$current = $this->header;

$tempIndex = 1;

do {

if ($index == $tempIndex++) {

$node->next = $current->next;

$current->next = $node;

break;

}

} while ($current->next != null && ($current = $current->next));

return ++$this->size;

}

/**

* 删除节点

* @param int $index 节点位置，从1开始计数

* @return int

* @throws Exception

*/

public function deleteNodeByIndex($index)

{

if ($index < 1 || $index > ($this->size + 1)) {

throw new Exception('你删除的节点不存在');

}

$current = $this->header;

$tempIndex = 1;

do {

if ($index == $tempIndex++) {

$current->next = $current->next->next;

break;

}

} while ($current->next != null && ($current = $current->next));

return --$this->size;

}

/**

* 查询节点

* @param int $index 节点位置，从1开始计数

* @return Node|null

* @throws Exception

*/

public function searchNodeByIndex($index) {

if ($index < 1 || $index > ($this->size + 1)) {

throw new Exception('你查询的节点不存在');

}

$current = $this->header;

$tempIndex = 1;

do {

if ($index == $tempIndex++) {

return $current->next;

}

} while ($current->next != null && ($current = $current->next));

}

/**

* 获取节点长度

* @return int

*/

public function getLength()

{

return $this->size;

}

/**

* 遍历列表

*/

public function showNode()

{

$current = $this->header;

$index = 1;

while ($current->next != null) {

$current = $current->next;

echo 'index --- ' . $index++ . ' --- ';

echo var_export($current->data);

echo PHP_EOL;

}

}

}

示例

$link = new SingleLinkList();

$link->addNode(new Node(1));

$link->addNode(new Node(2));

$link->insertNodeByIndex(3, new Node(3));

$link->addNode(new Node(4));

$link->addNode(new Node(5));

echo $link->getLength(), PHP_EOL;

$link->showNode();

echo '-----------', PHP_EOL;

var_dump($link->searchNodeByIndex(3));

echo '-----------', PHP_EOL;

$link->deleteNodeByIndex(3);

$link->showNode();

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