数据结构-PHP通过链表类对象实现 "栈"
作者:爱因诗贤
来源:SegmentFault 思否社区
这篇文章是展示如何使用PHP语言实现的链表类(LinkedList),然后通过链表来实现的 栈(Stack) 只能从栈顶添加元素,也只能从栈顶取出元素,是一种 Last In First Out(LIFO),即 后进先出 的结构。
1.output_stack_by_linked_list.php
这是一个调用和打印输出结果的展示文件:
/**
* 栈输出相关
*/
require 'StackByLinkedList.php';
$stack = new StackByLinkedList();
$stack->push('aa');
$stack->push('bb');
$stack->push('cc');
$stack->push('dd');
$stack->push('ee');
$stack->push('ff');
$stack->push('gg');
$stack->push('hh');
echo $stack->peek(); //查看栈顶元素,打印 hh
echo "
";echo $stack->toString(); //打印栈数据 hh->gg->ff->ee->dd->cc->bb->aa->null
echo "
";echo $stack->pop(); //出栈,打印 hh
echo "
";echo $stack->toString(); //打印栈数据 gg->ff->ee->dd->cc->bb->aa->null
2.StackByLinkedList 类
这是一个封装好的 栈(Stack) ,通过实例化 链表类(LinkedList) 实现了入栈(push)和 出栈(pop), 还有查看栈顶(peek):
require 'LinkedList.php';
require 'Stack.php';
class StackByLinkedList implements Stack
{
//链表类对象,用于存放栈元素
protected $array = null;
/**
* 构造函数 定义栈的容量
* ArrayStruct constructor.
* @param int $capacity
*/
public function __construct() {
$this->array = new LinkedList();
}
/**
* 获取栈大小
* @return int
*/
public function getSize(): int {
return $this->array->getSize();
}
/**
* 判断栈是否为空
* @return bool
*/
public function isEmpty(): bool {
return $this->array->isEmpty();
}
/**
* 元素入栈
*/
public function push($e): void {
$this->array->addFirst($e);
}
/**
* 出栈
* @return mixed
*/
public function pop() {
return $this->array->removeFirst();
}
/**
* 查看栈顶元素
* @return mixed
*/
public function peek() {
return $this->array->getFirst();
}
/**
* 将栈数组转化为字符串
* @return string
*/
public function toString(): string {
return $this->array->toString();
}
}
Tips:这是一个Stack类,通过继承 LinkedList 类实现 Stack 的基本功能。
3.interface Stack
interface Stack
{
/**
* 获取栈大小
* @return int
*/ public function getSize(): int;
/**
* 判断栈是否为空
* @return bool
*/ public function isEmpty(): bool;
/**
* 元素入栈
*/
public function push($e): void;
/**
* 出栈
* @return mixed
*/ public function pop();
/**
* 查看栈顶元素
* @return mixed
*/ public function peek();
}
4.LinkedList 类
这是封装好的一个链表类,能实现链表的基本功能:
/**
* 链表的实现
* Class LinkedList
*/
class LinkedList
{
private $dummyHead;
private $size;
/**
* 初始化链表 null->null
* LinkedList constructor.
*/
public function __construct() {
$this->dummyHead = new Node(null, null);
$this->size = 0;
}
/**
* 获取链表大小
* @return int
*/
public function getSize(): int {
return $this->size;
}
/**
* 判断链表是否为空
* @return bool
*/
public function isEmpty(): bool {
return $this->size == 0;
}
/**
* 在链表的第 index 位置添加元素
* @param int $index
* @param $e
*/
public function add(int $index, $e): void {
if ($index < 0 || $index > $this->size) {
echo "索引范围错误";
exit;
}
$prve = $this->dummyHead;
for ($i = 0; $i < $index; $i++) {
$prve = $prve->next;
}
//将上插入位置的上一个位置的 next 节点指向插入节点,插入节点的 next 节点信息指向原上节点的 next 节点
$prve->next = new Node($e, $prve->next);
$this->size++;
}
/**
* 向链表开头添加元素
* @param $e
*/
public function addFirst($e): void {
$this->add(0, $e);
}
/**
* 向链表末尾添加元素
* @param $e
*/
public function addLast($e): void {
$this->add($this->size, $e);
}
/**
* 获取链表第 index 位置元素
* @param $index
*/
public function get($index) {
if ($index < 0 || $index > $this->size) {
echo "索引范围错误";
exit;
}
$node = $this->dummyHead;
for ($i = 0; $i < $index + 1; $i++) {
$node = $node->next;
}
return $node->e;
}
/**
* 获取链表第一个元素
* @return mixed
*/
public function getFirst() {
return $this->get(0);
}
/**
* 获取链表最后一个元素
* @return mixed
*/
public function getLast() {
return $this->get($this->size - 1);
}
/**
* 修改链表中第 index 位置元素值
* @param $index
* @param $e
*/
public function update($index, $e) {
if ($index < 0 || $index > $this->size) {
echo "索引范围错误";
exit;
}
$node = $this->dummyHead;
for ($i = 0; $i < $index + 1; $i++) {
$node = $node->next;
}
$node->e = $e;
}
/**
* 判断链表中是否存在某个元素
* @param $e
* @return bool
*/
public function contains($e): bool {
for ($node = $this->dummyHead->next; $node != null; $node = $node->next) {
if ($node->e == $e) {
return true;
}
}
return true;
}
/**
* 删除链表中第 index 位置元素
* @param $index
*/
public function remove($index) {
if ($index < 0 || $index > $this->size) {
echo "索引范围错误";
exit;
}
if ($this->size == 0) {
echo "链表已经是空";
exit;
}
$prve = $this->dummyHead;
for ($i = 0; $i < $index; $i++) {
$prve = $prve->next;
}
$node = $prve->next;
$prve->next = $node->next;
$this->size--;
return $node->e;
}
/**
* 删除链表头元素
*/
public function removeFirst() {
return $this->remove(0);
}
/**
* 删除链表末尾元素
*/
public function removeLast() {
return $this->remove($this->size - 1);
}
/**
* 链表元素转化为字符串显示
* @return string
*/
public function toString(): string {
$str = "";
for ($node = $this->dummyHead->next; $node != null; $node = $node->next) {
$str .= $node->e . "->";
}
return $str . "null";
}
}
class Node
{
public $e;//节点元素
public $next; //下个节点信息
/**
* 构造函数 设置节点信息
* Node constructor.
* @param $e
* @param $next
*/
public function __construct($e, $next) {
$this->e = $e;
$this->next = $next;
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