Lassen Sie uns über die Implementierungsprinzipien von PHP-Arrays sprechen

PHP ist eine sehr beliebte Programmiersprache, die in der Webentwicklung weit verbreitet ist. Ein sehr wichtiges Merkmal von PHP ist sein Array. PHPs Array ist als leistungsstarke und flexible Datenstruktur bekannt. Es kann verschiedene Arten von Daten speichern, einschließlich Zeichenfolgen, Ganzzahlen, Gleitkommazahlen usw. Wie werden PHP-Arrays implementiert? Finden wir es weiter unten heraus.

Das Konzept des PHP-Arrays

Bevor wir beginnen, die Implementierungsprinzipien von PHP-Arrays zu untersuchen, müssen wir zunächst das Konzept von PHP-Arrays verstehen. In PHP ist ein Array eine geordnete Datenstruktur mit entsprechenden Schlüsselwerten. Auf Elemente im Array kann über Indizes oder zugehörige Schlüssel zugegriffen werden. Insbesondere kann ein PHP-Array als eine Reihe von Elementen definiert werden, wobei jedes Element ein Schlüssel-Wert-Paar enthält, wobei der Schlüssel die eindeutige Kennung ist, die für den Zugriff auf das Element verwendet wird, und der Wert das tatsächlich im Element gespeicherte Datenelement ist.

Das Folgende ist beispielsweise ein einfaches PHP-Array:

$students = array("Tom", "Jerry", "Spike");

In diesem Array ist $students der Array-Variablenname und „Tom " , "Jerry" und "Spike" sind die drei Elemente im Array. Diese Elemente sind der Reihe nach angeordnet, und auf die Position jedes Elements kann über einen Index zugegriffen werden, zum Beispiel: $students是数组变量名，而"Tom"、"Jerry"、"Spike"是数组中的三个元素。这些元素都是按顺序排列的，每个元素的位置可以使用索引来访问，例如：

echo $students[0]; // 输出 "Tom"
echo $students[1]; // 输出 "Jerry"
echo $students[2]; // 输出 "Spike"

此外，PHP的数组还支持关联键，即使用字符串作为键来访问数组中的元素。例如：

$grades = array("Tom" => 85, "Jerry" => 90, "Spike" => 80);
echo $grades["Tom"]; // 输出 85
echo $grades["Jerry"]; // 输出 90
echo $grades["Spike"]; // 输出 80

PHP数组的实现原理

PHP的数组实际上是一种实现了哈希表的数据结构。哈希表又被称为散列表，它是一种高效的数据结构，可以用于实现字典、集合等数据类型。它的特点是可以快速查找、插入和删除元素，时间复杂度通常是O(1)。

在哈希表中，元素的索引是通过哈希函数进行计算得到的。哈希函数将键映射到数组中的一个位置，这个位置就是元素在数组中的索引。由于哈希函数是一种高效的计算方式，所以哈希表可以快速地定位元素所在的位置。

在PHP中，数组的实现是基于哈希表的。当创建一个数组时，PHP会为这个数组分配一块内存空间，并且初始化一个哈希表结构，用于存储数组中的元素。这个哈希表的结构通常包含以下几个部分：

1. 数组容量（capacity）：表示哈希表中存储元素的空间大小；
2. 元素数量（size）：表示哈希表中已经存储的元素数量；
3. 负载因子（load factor）：表示哈希表中已经被占用的空间和总空间的比例，用来判断哈希表是否需要扩容或者收缩；
4. 哈希函数：用来计算元素在哈希表中的索引；
5. 冲突处理方式：用来解决多个元素映射到同一个索引位置的情况。

PHP数组的哈希函数是根据元素的键来计算索引位置的，不同的键会映射到不同的位置上。举个例子，如果我们有一个关联数组$grades

$index = array_sum(str_split("Tom")) % $capacity;

Darüber hinaus unterstützt das Array von PHP auch zugehörige Schlüssel, d. h. die Verwendung von Zeichenfolgen als Schlüssel für Zugriff auf die Array-Elemente in . Zum Beispiel:

rrreee

Das Implementierungsprinzip des PHP-Arrays

Das PHP-Array ist eigentlich eine Datenstruktur, die eine Hash-Tabelle implementiert. Die Hash-Tabelle, auch Hash-Tabelle genannt, ist eine effiziente Datenstruktur, mit der Datentypen wie Wörterbücher und Mengen implementiert werden können. Sein Merkmal besteht darin, dass Elemente schnell gefunden, eingefügt und gelöscht werden können und die zeitliche Komplexität normalerweise O (1) beträgt.

In einer Hash-Tabelle wird der Index eines Elements mithilfe einer Hash-Funktion berechnet. Die Hash-Funktion ordnet den Schlüssel einer Position im Array zu, die dem Index des Elements im Array entspricht. Da die Hash-Funktion eine effiziente Berechnungsmethode ist, kann die Hash-Tabelle die Position des Elements schnell lokalisieren.

In PHP basiert die Implementierung von Arrays auf Hash-Tabellen. Beim Erstellen eines Arrays weist PHP einen Speicherplatz für das Array zu und initialisiert eine Hash-Tabellenstruktur, um die Elemente im Array zu speichern. Die Struktur dieser Hash-Tabelle enthält normalerweise die folgenden Teile:

1. Array-Kapazität (Kapazität): Gibt die Platzgröße zum Speichern von Elementen in der Hash-Tabelle an
2. Anzahl der Elemente (Größe): Gibt die Anzahl der in der Hash-Tabelle gespeicherten Elemente an.
3. Ladefaktor (Ladefaktor): Gibt das Verhältnis des belegten Speicherplatzes zum Gesamtspeicherplatz in der Hash-Tabelle an, der zur Bestimmung des Hashs verwendet wird Tabelle Ob Erweiterung oder Kontraktion erforderlich ist.
4. Hash-Funktion: Wird zur Berechnung des Index der Elemente in der Hash-Tabelle verwendet.
5. Konfliktbehandlungsmethode: Wird zur Lösung des Problems der Zuordnung mehrerer Elemente verwendet auf die gleiche Indexposition.

Die Hash-Funktion des PHP-Arrays berechnet die Indexposition basierend auf dem Schlüssel des Elements, und verschiedene Schlüssel werden unterschiedlichen Positionen zugeordnet. Wenn wir beispielsweise ein assoziatives Array $grades haben, das die Noten enthält, die den drei Schlüsselwerten „Tom“, „Jerry“ und „Spike“ entsprechen, der Hash-Funktion von PHP basiert auf diesen drei Schlüsseln. Die Werte (d. h. Namen) der Schlüssel werden zur Berechnung ihrer Indexpositionen im Array verwendet.

Die Implementierung der Hash-Funktion berechnet den Index normalerweise, indem sie die ASCII-Codes der Schlüssel addiert und das Modulo verwendet, zum Beispiel: #🎜🎜#rrreee#🎜🎜#Auf diese Weise wird der Schlüsselwert berechnet kann einen eindeutigen Indexwert berechnen und diesen Indexwert auf eine Position in der Hash-Tabelle verweisen. Wenn mehrere Schlüssel denselben Index berechnen, kommt es zu einem Konflikt. Die Art und Weise, wie die Hash-Tabelle von PHP Konflikte behandelt, besteht darin, eine verknüpfte Liste zum Speichern widersprüchlicher Elemente zu verwenden. #🎜🎜##🎜🎜#Wenn ein Konflikt auftritt, fügt PHP das Element am Ende der verknüpften Liste am entsprechenden Index ein und stellt so sicher, dass verschiedene Elemente in der Hash-Tabelle gespeichert werden können. Bei der Suche nach einem Element berechnet PHP die entsprechende Indexposition basierend auf dem Wert des Schlüssels und sucht dann entlang der verknüpften Liste, die der Indexposition entspricht, bis ein Element gefunden wird, das dem Schlüsselwert entspricht. #🎜🎜##🎜🎜#Expansion und Kontraktion sind eine sehr wichtige Funktion von PHP-Arrays. Wenn der Auslastungsfaktor in der Hash-Tabelle einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, ist eine Erweiterung erforderlich, um die Kapazität der Hash-Tabelle zu erhöhen. Wenn der Auslastungsfaktor in der Hash-Tabelle zu niedrig ist, ist eine Verkleinerung erforderlich, um die Kapazität der Hash-Tabelle zu verringern. Erweiterung und Kontraktion verursachen einen gewissen Leistungsaufwand, sodass PHP die Kapazität der Hash-Tabelle dynamisch anpasst, um eine optimale Leistung zu erzielen. #🎜🎜##🎜🎜#Fazit#🎜🎜##🎜🎜#PHP-Array ist eine leistungsstarke und flexible Datenstruktur basierend auf einer Hash-Tabelle, die PHP-Entwicklern eine praktische und effiziente Methode zur Datenstrukturverarbeitung bietet. Durch das Verständnis der Implementierungsprinzipien von PHP-Arrays können wir die Anwendung von Array-Datenstrukturen in PHP besser verstehen. #🎜🎜#

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