这篇文章是展示如何使用PHP语言实现Array这种数据结构，有人可能会问为什么要用 PHP 而不用其他语言实现呢？这里我想说明一下，很多 PHP 程序员缺乏数据结构和算法相关的基础知识，这里主要是想通过 PHP 实现数据结构的过程来学习数据结构的原理，还请读者勿要纠结使用什么语言了，了解清楚原理之后，读者可以通过自己的喜好选择其他任何一门语言来实现。
1.ArrayStruct 类
capacity = $capacity;
}
/**
* 获取数组元素个数
* @return int
*/
public function getSize(): int {
return $this->size;
}
/**
* 获取数组的容量
* @return int
*/
public function getCapacity(): int {
return $this->capacity;
}
/**
* 判断数组是否为空
* @return bool
*/
public function isEmpty(): bool {
return $this->size == 0;
}
/**
* 向数组指定位置插入元素
* @param int $index
* @param $e
* @throws Exception
*/
public function add(int $index, $e): void {
if ($this->size == $this->capacity) {
$this->resize(2); //扩大到原来的2倍
}
if ($index < 0 || $index > $this->size) {
echo "添加位置超出数组大小";
exit;
}
//为了方便理解，[1,2,4,5,6],假设 $index = 3; $e = 100,插入之后[1,2,4,100,5,6]
for ($i = $this->size; $i >= $index; $i--) {
$this->data[$i] = $this->data[$i - 1];
}
$this->data[$index] = $e;
$this->size++;
}
/**
* 向数组末尾添加元素
* @param $e
* @throws Exception
*/
public function addLast($e): void {
$this->add($this->size, $e);
}
/**
* 向数组开头插入元素
* @param $e
* @throws Exception
*/
public function addFirst($e): void {
$this->add(0, $e);
}
/**
* 获取 index 位置数组元素
* @param int $index
* @return mixed
*/
public function get(int $index) {
if ($index < 0 || $index > $this->size) {
echo "index值超出元素的位置范围，";
exit;
}
return $this->data[$index];
}
/**
* 判断数组中是否存在某个元素
* @param $e
* @return bool
*/
public function contains($e): bool {
for ($i = 1; $i < $this->size; $i++) {
if ($this->data[$i] == $e) {
return true;
}
}
return false;
}
/**
* 查某个元素在数组的位置索引值，若不存在则返回 -1
* @param $e
* @return int
*/
public function find($e): int {
for ($i = 0; $i < $this->size; $i++) {
if ($this->data[$i] == $e) {
return $i;
}
}
return -1;
}
/**
* 删除数组指定位置元素，返回删除元素的值
* @param $index
* @return mixed
*/
public function remove($index) {
if ($index < 0 || $index > $this->size) {
echo "index值超出元素的位置范围，";
exit;
}
$e = $this->data[$index];
for ($i = $index; $i < $this->size - 1; $i++) {
$this->data[$i] = $this->data[$i + 1];
}
$this->size--;
$this->data[$this->size] = null; //loitering objects ! =memory
/** 若当前数组大小，小于容量的一半，则重新分配一半的数组空间大小 **/
if ($this->size <= $this->capacity / 4 && $this->capacity % 2 == 0) {
$this->resize(0.5);
}
return $e;
}
/**
* 删除数组首个元素，返回删除元素的值
*/
public function removeFirst() {
return $this->remove(0);
}
/**
* 删除数组首个元素，返回删除元素的值
*/
public function removeLast() {
return $this->remove($this->size);
}
/**
* 删除数组中特定元素
* @param $e
*/
public function removeElement($e) {
for ($i = 0; $i < $this->size; $i++) {
if ($this->data[$i] == $e) {
$this->remove($i);
$this->removeElement($e);
break;
}
}
}
/**
* 数组扩容，若是其他语言，如JAVA这里需要重新开辟空间
* @param $factor
*/
protected function resize($factor) {
$this->capacity = $factor * $this->capacity;
}
/**
* 将数组转化为字符串
* @return string
*/
public function toString(): string {
$str = "[";
foreach ($this->data as $value) {
$str .= $value . ",";
}
$str = trim($str, ",");
$str .= "]";
return $str;
}
}2.index.php
addLast(1);
$array->addLast("aa");
$array->addLast(1);
$array->addLast("cc");
$array->addFirst("cc");
$array->addFirst("ff");
$array->addLast(100);
$array->addLast(100);
$array->addLast(100);
$array->addLast(100);
$array->addLast(100);
$array->addLast(100);
$array->addFirst("ad");
$array->addFirst("ss");
$array->addFirst("nn");
$array->addFirst("mm");
echo $array->toString();
//打印结果 [mm,nn,ss,ad,ff,cc,1,aa,1,cc,100,100,100,100,100,100]3.简单的复杂度分析
3.1 添加操作
addLast(num) O(1)
addFirst(num) O(n)
addIndex(index，num) O(n) 严格计算需要一些概率论知识
resize(size) O(1)
Tips：由于PHP语言本身的数组底层会自动实现扩容，这里 resize()复杂度暂且看做 O(1)，若是其他语言，如
JAVA 实现resize() 需要重新开辟空间转移数据，复杂度看做 O(n) 。
3.2 删除操作
removeLast(num) O(1)
removeFisrt() O(n)
remove(index，num) O(n/2) = O(n)
resize(size) O(1)
Tips：由于PHP语言本身的数组底层会自动实现扩容，这里 resize()复杂度暂且看做 O(1)，若是其他语言，如
JAVA 实现resize() 需要重新开辟空间转移数据，复杂度看做 O(n) 。
3.3 查找操作
getIndex(index) O(1)
isset(num) O(n)
find(num) O(n)3.4 均摊复杂度
addLast(num) O(1)
resize() O(1)
上述两个组合在一起均摊在一起复杂度相当于 O(1)
Tips：由于PHP语言本身的数组底层会自动实现扩容，这里 resize()复杂度暂且看做 O(1)，若是其他语言，如
JAVA 实现resize() 需要重新开辟空间转移数据，复杂度看做 O(n) 。
3.5 防止复杂度的震荡
若把 resize() 复杂度看做 O(n)，则需要考虑复杂度震荡问题：
addLast(num) O(1)
resize O(n)
removeLast(num) O(1)Tips:当容量满了的时候可能存在一直触发 resize() ，使得时间复杂度变为 O(n)，这种情况称为复杂度震荡，解决办法是，当 size 小于等于 1/2 容量的时候才缩小容量。
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