算法笔记-PHP实现栈的操作

　　【栈】后进先出，先进后出，这就是典型的“栈”结构。

        任何数据结构都是对特定应用场景的抽象，数组和链表虽然使用起来更加灵活，但却暴露了几乎所有的操作，难免会引发错误操作的风险。

        当某个数据集合只涉及在一端插入和删除数据，并且满足后进先出、先进后出的特性，我们就应该首选“栈”这种数据结构。

        栈主要包含两个操作，入栈和出栈。

        实际上，栈既可以用数组来实现，也可以用链表来实现。用数组实现的栈，我们叫作顺序栈，用链表实现的栈，我们叫作链式栈。

        对于出栈操作来说，我们不会涉及内存的重新申请和数据的搬移，所以出栈的时间复杂度仍然是O(1)。但是，对于入栈操作来说，情况就不一样了。当栈中有空闲空间时，入栈操作的时间复杂度为 O(1)。但当空间不够时，就需要重新申请内存和数据搬移，所以时间复杂度就变成了O(n)。 

 

<?php
class StackOnLinkedList
{
    /**
     * 头指针
     *
     * @var SingleLinkedListNode
     */
    public $head;

    /**
     * 栈长度
     *
     * @var
     */
    public $length;

    /**
     *
     * StackOnLinkedList constructor.
     */
    public function __construct()
    {
        $this->head = new SingleLinkedListNode();
        $this->length = 0;
    }

    /**
     * 出栈
     *
     * @return bool
     */
    public function pop()
    {
        if (0 == $this->length) {
            return false;
        }

        $this->head->next = $this->head->next->next;
        $this->length--;

        return true;
    }

    /**
     * 入栈
     *
     * @param $data
     *
     * @return SingleLinkedListNode|bool
     */
    public function push($data)
    {
        return $this->pushData($data);
    }

    /**
     * 入栈 node
     *
     * @param SingleLinkedListNode $node
     *
     * @return bool
     */
    public function pushNode(SingleLinkedListNode $node)
    {
        if (null == $node) {
            return false;
        }

        $node->next = $this->head->next;
        $this->head->next = $node;

        $this->length++;
        return true;
    }

    /**
     * 入栈 data
     *
     * @param $data
     *
     * @return SingleLinkedListNode|bool
     */
    public function pushData($data)
    {
        $node = new SingleLinkedListNode($data);

        if (!$this->pushNode($node)) {
            return false;
        }

        return $node;
    }

    /**
     * 获取栈顶元素
     *
     * @return SingleLinkedListNode|bool|null
     */
    public function top()
    {
        if (0 == $this->length) {
            return false;
        }

        return $this->head->next;
    }

    /**
     * 打印栈
     */
    public function printSelf()
    {
        if (0 == $this->length) {
            echo 'empty stack' . PHP_EOL;
            return;
        }

        echo 'head.next -> ';
        $curNode = $this->head;
        while ($curNode->next) {
            echo $curNode->next->data . ' -> ';

            $curNode = $curNode->next;
        }
        echo 'NULL' . PHP_EOL;
    }

    /**
     * 获取栈长度
     *
     * @return int
     */
    public function getLength()
    {
        return $this->length;
    }

    /**
     * 判断栈是否为空
     *
     * @return bool
     */
    public function isEmpty()
    {
        return $this->length > 0 ? false : true;
    }
}

调用示例：

$stack = new StackOnLinkedList();
$stack->pushData(1);
$stack->pushData(2);
$stack->pushData(3);
$stack->pushData(4);
var_dump($stack->getLength());
$stack->printSelf();

$topNode = $stack->top();
var_dump($topNode->data);

$stack->pop();
$stack->printSelf();
$stack->pop();
$stack->printSelf();

var_dump($stack->getLength());

$stack->pop();
$stack->pop();
$stack->printSelf();

运行结果：