感受数据结构：线性表顺序存储与链式存储结构php实现

后端

2023-12-21 20:19:27

走进数据结构的大门：线性表的魅力

数据结构是一门博大精深的学科，它为我们提供了丰富的工具和方法来组织和管理数据。而线性表作为数据结构中最基本的一种，因其简单易懂、应用广泛的特性，备受程序员的青睐。

线性表是一种具有相同数据类型元素的集合，其特点在于元素之间存在着一种线性关系。这一线性关系决定了元素之间存在着固定的顺序，且只能按顺序访问。

理解线性表的两种存储结构：顺序存储与链式存储

在线性表的实现中，我们主要采用两种基本存储结构：顺序存储和链式存储。

顺序存储是一种最简单直接的存储方式，它将线性表中的所有元素连续地存储在一个数组中。这种存储方式的好处是访问元素的速度非常快，因为我们可以直接通过下标来访问任何一个元素。

链式存储则是一种更具灵活性、但性能略逊于顺序存储的存储方式。在链式存储中，每个元素都存储在一个单独的节点中，每个节点包含元素本身以及指向下一个节点的指针。这种存储方式的好处在于，可以很容易地插入和删除元素，而无需移动其他元素。

深入探索顺序存储与链式存储的php实现

下面，我们将使用php语言来实现顺序存储和链式存储两种数据结构。

顺序存储

class SequentialList {
    private $array;
    private $length;

    public function __construct() {
        $this->array = array();
        $this->length = 0;
    }

    public function insert($index, $value) {
        if ($index < 0 || $index > $this->length) {
            throw new Exception("Index out of bounds.");
        }

        array_splice($this->array, $index, 0, $value);
        $this->length++;
    }

    public function delete($index) {
        if ($index < 0 || $index >= $this->length) {
            throw new Exception("Index out of bounds.");
        }

        array_splice($this->array, $index, 1);
        $this->length--;
    }

    public function get($index) {
        if ($index < 0 || $index >= $this->length) {
            throw new Exception("Index out of bounds.");
        }

        return $this->array[$index];
    }

    public function set($index, $value) {
        if ($index < 0 || $index >= $this->length) {
            throw new Exception("Index out of bounds.");
        }

        $this->array[$index] = $value;
    }

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

    public function isEmpty() {
        return $this->length == 0;
    }

    public function printList() {
        for ($i = 0; $i < $this->length; $i++) {
            echo $this->array[$i] . " ";
        }

        echo "\n";
    }
}

链式存储

class LinkedList {
    private $head;
    private $length;

    public function __construct() {
        $this->head = null;
        $this->length = 0;
    }

    public function insert($index, $value) {
        if ($index < 0 || $index > $this->length) {
            throw new Exception("Index out of bounds.");
        }

        if ($index == 0) {
            $this->head = new Node($value, $this->head);
        } else {
            $current = $this->head;
            for ($i = 0; $i < $index - 1; $i++) {
                $current = $current->next;
            }

            $current->next = new Node($value, $current->next);
        }

        $this->length++;
    }

    public function delete($index) {
        if ($index < 0 || $index >= $this->length) {
            throw new Exception("Index out of bounds.");
        }

        if ($index == 0) {
            $this->head = $this->head->next;
        } else {
            $current = $this->head;
            for ($i = 0; $i < $index - 1; $i++) {
                $current = $current->next;
            }

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

        $this->length--;
    }

    public function get($index) {
        if ($index < 0 || $index >= $this->length) {
            throw new Exception("Index out of bounds.");
        }

        $current = $this->head;
        for ($i = 0; $i < $index; $i++) {
            $current = $current->next;
        }

        return $current->data;
    }

    public function set($index, $value) {
        if ($index < 0 || $index >= $this->length) {
            throw new Exception("Index out of bounds.");
        }

        $current = $this->head;
        for ($i = 0; $i < $index; $i++) {
            $current = $current->next;
        }

        $current->data = $value;
    }

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

    public function isEmpty() {
        return $this->length == 0;
    }

    public function printList() {
        $current = $this->head;
        while ($current != null) {
            echo $current->data . " ";
            $current = $current->next;
        }

        echo "\n";
    }

    private class Node {
        public $data;
        public $next;

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