详细介绍php中的Data Structures扩展

PHP中因为数组太过强大，把这些数据结构都囊括进来了，所以不太需要去关注这些数据结构，久而久之这些概念也就淡化了。在PHP中有个扩展叫Data Structures，这个扩展包含了这些常见的数据结构。今天就来介绍一下。

在 PHP 中因为数组太过强大，把这些数据结构都囊括进来了，所以不太需要去关注这些数据结构，久而久之这些概念也就淡化了，不是说 PHP 中没有数据结构。

在 PHP 中有个扩展 Data Structures，这个扩展包含了这些常见的 数据结构。

PHP 数据结构

• 优先级队列 PriorityQueue

• 双端队列 Deque

• 队列 FIFO(先进先出)

• 栈 LIFO(先进后出)

• 散列表 Hash

• Set 集合
• Map 字典

数据结构介绍

优先级队列 PriorityQueue

PriorityQueue 与 Queue 非常相似。 值被推入具有指定优先级的队列中，具有最高优先级的值将始终位于队列的前面。

注意

• 对于具有相同优先级的值，保留“先进先出”顺序。

• 迭代 PriorityQueue 是破坏性的，相当于连续弹出操作，直到队列为空。

设置容量

默认容量是 8，可以手动设置容量,这个容量不是指队列的长度，而是说存储空间。再分配容量时确保有足够的内存

如果该值小于或等于当前容量，容量将保持不变。

$queue = new Ds\PriorityQueue(); 
$queue->allocate(8);

获取容量

当前手动设置了容量时，如果设置的容量大于实际占用容量，则返回设置的容量。反之，返回实际的容量。

$queue = new Ds\PriorityQueue(); 
// 此时返回默认值 8
$queue->capacity();

设置优先级

数值越大优先级越高

$queue = new Ds\PriorityQueue(); 
$queue->push('value1', 1);
$queue->push('value2', 2);

示例

$queue = new Ds\PriorityQueue(); 
$queue->push('沙僧', 2);
$queue->push('唐僧', 5);
$queue->push('白龙马', 1);
$queue->push('猪八戒', 3);
$queue->push('孙悟空', 4);
$cout = $queue->count();
for($i=0; $i<$cout; $i++) {
  echo $queue->pop();
  echo PHP_EOL;
}

输出

唐僧
孙悟空
猪八戒
沙僧
白龙马

应用场景

• MySQL 查询时为了加快查询速度，避免排序无法使用索引，没有进行排序，在服务端代码层面进行手动排序再返回。

• 其他应用场景...

双端队列 Deque

有两个指针分别指向头部和尾部。分别可以在头部和尾部进行插入和弹出。

优点

• 支持数组语法（方括号）。

• 对于相同数量的值，比数组占用更少的内存。

• 当其大小下降到足够低时，自动释放分配的内存。

• get()、set()、push()、pop()、shift()和unshift()都是O(1)。

缺点

• 设置的容量数值，必须是 2 的幂次方值，默认值是 8。比如2^2

• insert()和remove()是O(n)。

类方法说明

双端队列 Deque

示例

$deque = new Ds\Deque();
$deque->push(...['唐僧', '孙悟空', '猪八戒', '沙僧', '白龙马']);
$clone = $deque->copy();
$count = $deque->count();
echo '头：'.$deque->first().PHP_EOL;
echo '尾：'.$deque->last().PHP_EOL;
echo '--- 从队尾开始 ----'.PHP_EOL;
for($i=0; $i<$count; $i++) {
    echo $deque->pop();
    echo PHP_EOL;
}

echo '--- 从队头开始 ----'.PHP_EOL;
for($i=0; $i<$count; $i++) {
    echo $clone->shift();
    echo PHP_EOL;
}

输出

头：唐僧
尾：白龙马
--- 从队尾开始 ----
白龙马
沙僧
猪八戒
孙悟空
唐僧
--- 从队头开始 ----
唐僧
孙悟空
猪八戒
沙僧
白龙马

应用场景

• 多种应用场景

队列 FIFO(先进先出)

队列是“先进先出”或“FIFO”集合，它只允许访问队列前面的值。

示例

$queue = new Ds\Queue(); 
$queue->push('唐僧');
$queue->push(...['孙悟空', '猪八戒']);
$queue->push(['沙僧', '白龙马']);
print_r($queue);

输出

Ds\Queue Object
(
    [0] => 唐僧
    [1] => 孙悟空
    [2] => 猪八戒
    [3] => Array
        (
            [0] => 沙僧
            [1] => 白龙马
        )
)

栈 LIFO(先进后出)

Stack 是一个“后进先出”或“LIFO”集合，它只允许访问结构顶部的值。

示例

$Stack = new Ds\Stack(); 
$Stack->push('唐僧');
$Stack->push(...['孙悟空', '猪八戒']);
$Stack->push(...['沙僧', '白龙马']);

$cout = $Stack->count();
for($i=0; $i<$cout; $i++) {
    echo $Stack->pop();
    echo PHP_EOL;
}

输出

白龙马
沙僧
猪八戒
孙悟空
唐僧

Map 字典

Map 是键值对 [key=>value] 的顺序集合，与数组相似。 键可以是任何类型，但必须是唯一的。 如果使用相同的键将值添加到地图，后添加的则会替换之前的值。

优点

• 键和值可以是任何类型，包括对象

• 支持数组语法。

• 保留插入顺序。

• 性能和内存效率与数据相似。

• 当大小下降到足够低时自动释放分配的内存。

缺点

• 当对象作为键时，不能转换为数组。

Set 集合

Set 是一系列唯一值，只有一组 key 不存储 value，而且 key 不能重复。

优点

• 值可以是任何类型，包括对象。

• 支持数组语法。

• 保留插入顺序。

• 当大小下降到足够低时自动释放分配的内存。

• add()、remove()和contains()复杂度都是O(1)。

缺点

• 不支持push()、pop()、insert()、shift()或unshift()

• 如果在被访问的索引之前缓冲区中有被删除的值，则get()为O(n)，否则为O(1)。

Map 和 Set 的区别

• 存储方式不同。Map 存储的是 [key => value] 形式，Set 存储的是 [...keys];

• Map 和 Set 都是通过 key 来保证有序性的，所以是不允许修改 key 的。

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