6. 数据结构(PHP实现) -- 图 (用链表来实现)

yujiaming

1. 特征

  • 每个结点都是以key-value的形式存储

2. 时间复杂度

操作时间复杂度
添加O(1)
更新O(n)
删除O(n)
查询O(n)

3. 代码

  • 结点代码

<?php
/**
 * content: 图的节点元素
 * create: 2020-11-03
 */
namespace MapBundle;
class Node
{
    /**
     * 尾指针
     * @var Node|null
     */
    protected $tail;

    /**
     * 该节点存储的key
     * @var string|int
     */
    protected $key;

    /**
     * 该节点存储的value
     * @var mixed
     */
    protected $value;

    public function __construct($key = null, $value = null, ?Node $tail = null)
    {
        $this->setTail($tail)->setKey($key)->setValue($value);
    }

    /**
     * 设置尾结点
     * @param Node|null $tail
     * @return $this
     */
    public function setTail(?Node $tail): self
    {
        $this->tail = $tail;
        return $this;
    }

    /**
     * 获取尾结点
     * @return Node|null
     */
    public function getTail(): ?Node
    {
        return $this->tail;
    }

    /**
     * 设置key
     * @param string|int $key
     * @return $this
     */
    public function setKey($key): self
    {
        $this->key = $key;
        return $this;
    }

    /**
     * 获取结点里的key
     * @return mixed
     */
    public function getKey()
    {
        return $this->key;
    }

    /**
     * 设置值
     * @param mixed $value
     * @return $this
     */
    public function setValue($value): self
    {
        $this->value = $value;
        return $this;
    }

    /**
     * 获取结点里的值
     * @return mixed
     */
    public function getValue()
    {
        return $this->value;
    }
}
  • 图的代码

<?php
/**
 * content: 图(链表实现)
 * auth: 俞佳明
 * create: 2020-11-03
 */
namespace MapBundle;

class LinkMap
{
    /**
     * @var Node|null
     */
    protected $node;

    /**
     * 集合大小
     * @var int
     */
    protected $size;

    public function __construct()
    {
        $this->node = null;
        $this->size = 0;
    }

    /**
     * 获取集合中的元素
     * @return int
     */
    public function getSize(): int
    {
        return $this->size;
    }

    /**
     * 查询是否存在该值的结点
     * @param $key
     * @return Node|null
     */
    public function contains($key): ?Node
    {
        $node = $this->node;
        while (!is_null($node)) {
            if ($node->getKey() === $key) {
                return $node;
            }
            $node = $node->getTail();
        }
        return null;
    }



    /**
     * 插入
     * @param string|int $key
     * @return Node
     * @throws \Exception
     */
    public function add($key): ?Node
    {
        if (is_null($this->contains($key))) {
            // 添加新的
            $newNode = new Node($key, 1, null);
            $newNode->setTail($this->node);
            $this->node = $newNode;
            $this->size++;
            return $newNode;
        } else {
            // 在原基础上自增
            $node = $this->node;
            while (!is_null($node)) {
                if ($node->getKey() == $key) {
                    $node->setValue($node->getValue() + 1);
                    return $node;
                }
            }
        }
        return null;
    }

    /**
     * 删除
     * @param $key
     */
    public function remove($key)
    {
        // 如果图中不存在元素就返回
        if (is_null($this->node)) return;
        
        // 如果删除的是第一个结点
        if ($this->node->getKey() == $key) {
            $this->node = $this->node->getTail();
            $this->size--;
            return;
        }
        
        // 删除第二个结点及以后
        $node = $this->node;
        while (!is_null($node->getTail())) {
            if ($node->getTail()->getKey() === $key) {
                $node->setTail($node->getTail()->getTail());
                $this->size--;
                return;
            } 
            $node = $node->getTail();
        }
        return;
    }

    public function varDump()
    {
        $node = $this->node;
        while (!is_null($node)) {
            echo $node->getKey(). " >> ". $node->getValue(). PHP_EOL;
            $node = $node->getTail();
        }
    }
}

4. 示例

<?php
require_once __DIR__ . '/../../vendor/autoload.php';
$map = new MapBundleLinkMap();
// 插入结点
$map->add('a');
$map->add('a');
$map->add('c');
$map->add('c');
$map->add('d');
$map->add('d');
$map->add('b');
$map->add('b');
// 移除结点
$map->remove('b');
// 打印
$map->varDump();
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