PHP資料結構基礎之雙鏈表

這篇文章主要介紹了關於PHP資料結構基礎之雙鏈表，有著一定的參考價值，現在分享給大家，有需要的朋友可以參考一下

什麼是雙鏈表？

上一篇實戰PHP資料結構基礎之單鏈表說到

單鏈表由一個一個的作為節點的對象構成的，每一個節點都有指向下一個節點的指標，最後一個節點的指標域指向空。每個節點可以儲存任何資料類型。

而雙鏈表每個節點有兩個指標域，分別指向前驅和後繼節點。單鏈表是單向的，而雙鏈表是雙向的。

常見操作

對雙鏈表我們常見的操作有如下：

• insert

• insertBefore

• insertAfter

• insertAtFirst

• insertAtLast

• deleteFirst

• deleteLast

• delete

• reverse

• getNthNode

• ...

PHP語言實現

首先我們根據定義實現一個雙鏈表的ListNode類。

class ListNode{    public $data = null;    public $next = null;    public $prev = null;    public function __construct(string $data)    {        $this->data = $data;    }}

再來看鏈表類，首先需要3個私人屬性，分別是前端節點、尾巴節點和長度。

class DoubleLinkedList{    private $head = null;    private $last = null;    private $length = 0;}

接下來還是老規矩，直接看如何?第一個即常用的插入，這是是一個平均時間複雜度為O(n)的操作。

/** * 插入一個節點 * @param string|null $data * @return bool * complexity O(n) */public function insert(string $data = null){    $newNode = new ListNode($data);    if ($this->head) {        $currentNode = $this->head;        while ($currentNode) {            if ($currentNode->next === null) {                $currentNode->next = $newNode;                $newNode->prev = $currentNode;                $this->last = $newNode;                $this->length++;                return true;            }            $currentNode = $currentNode->next;        }    } else {        $this->head = &$newNode;        $this->last = $newNode;        $this->length++;        return true;    }}

再來看如何刪除節點。

/** * 刪除一個節點 * @param string $data * @return bool|ListNode * complexity O(n) */public function delete(string $query = null){if ($this->head) {    $currentNode = $this->head;    $prevNode = null;    while ($currentNode) {        if ($currentNode->data === $query) {            if ($nextNode = $currentNode->next) {                if ($prevNode) {                    $prevNode->next = $nextNode;                    $nextNode->prev = $prevNode;                } else {                    $this->head = $nextNode;                    $nextNode->prev = null;                }                unset($currentNode);            } else {                if ($prevNode) {                    $this->last = $prevNode;                    $prevNode->next = null;                    unset($currentNode);                } else {                    $this->head = null;                    $this->last = null;                }            }            $this->length--;            return true;        }        $prevNode = $currentNode;        $currentNode = $currentNode->next;    }}    return false;}

反轉雙鏈表也不是很複雜。

public function reverse(){    if ($this->head !== null) {        if ($this->head->next !== null) {            $reversedList = null;            $currentNode = $this->head;            while ($currentNode !== null) {                $next = $currentNode->next;                $currentNode->next = $reversedList;                $currentNode->prev = $next;                $reversedList = $currentNode;                $currentNode = $next;            }            $this->last = $this->head;            $this->head = $reversedList;        }    }}

雙鏈表其他動作的詳細實現可以參考 這裡。

雙鏈表是鏈表這種鏈式存取資料結構中相對於單鏈表比較特殊的部分，同樣屬於鏈表結構的還有單鏈表，環形鏈表和多鏈表。

專題系列

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