利用PHP实现递归删除链表元素的方法示例

前言

这篇文章介绍一下 递归，递归的本质是将原来的问题转化为更小的同一个问题，解决这些更小问题的过程。下面通过两个递归的例子帮助学习对递归的理解。

1.递归数组求和

例如某个数组 $arr = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]; 需要求和，通过实现递归函数对数组求和来帮助学习对递归的理解。

1.1 输出文件 output_recursion.php

<?php
require 'ArrayRecursion.php';
/**
 * 递归实现数组求和
 */
$arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10];
echo ArrayRecursion::recursionSum($arr);

1.2 ArrayRecursion 类

这是一个实现数组递归求和的代码，其中 recursionSum() 是一个递归函数，相当于把求和过程转化为更小的求和，最终实现想要的结果：

<?php
/**
 * 使用递归对数组求和 方便对递归的理解
 * Class ArrayRecursion
 */
class ArrayRecursion
{
  public static function sum(array $arr) {
    return self::recursionSum($arr);
  }
  public static function recursionSum(array $arr, $i = 0) {
    if (count($arr) == $i) {
      return 0;
    }
    return $arr[$i] + self::recursionSum($arr, $i + 1);
  }
}

Tips：这个求和过程仅仅只是帮助学习递归思想，实际求和可以直接遍历数组。

2.递归删除链表某个元素

例如某个链表 10->9->8->99->7->99->6->5->99->4->3->2->1->null 需要删除其中值等于 99 的元素，可以通过实现递归来得到删除指定元素的效果。

2.1 输出文件 output_recursion.php

<?php
require 'LinkedList.php';
require 'LinkedListRecursion.php';
/**
 * 首先实例化一个链表，向链表中添加50个元素
 */
$linkedList = new LinkedList();
for ($i = 0; $i < 50; $i++) {
  if ($i % 7 == 0) {
    $linkedList->addFirst(99);
  } else {
    $linkedList->addFirst($i);
  }
}
echo $linkedList->toString();
/**打印链表中元素
 * 99->48->47->46->45->44->43->99->41->40->39->
 * 38->37->36->99->34->33->32->31->30->29->99->27->
 * 26->25->24->23->22->99->20->19->18->17->16->15->
 * 99->13->12->11->10->9->8->99->6->5->4->3->2->1->99->null
 */
//将链表对象传入一个能删除指定元素的方法，如 99
echo LinkedListRecursion::deleteElement($linkedList, 99)->toString();
/**打印
 * 48->47->46->45->44->43->41->40->
 * 39->38->37->36->34->33->32->31->
 * 30->29->27->26->25->24->23->22->
 * 20->19->18->17->16->15->13->12->
 * 11->10->9->8->6->5->4->3->2->1->null
 */

2.2 LinkedList & Node 链表类

这是一个链表类，可以使用 addFirst() 方法向链表头部添加元素，可使用 getHead() 获取链表 head 节点对象信息，可以使用 setHead() 改变 head，另外下面定义了一个链表节点类 Node：

<?php
/**
 * 链表的实现
 * Class LinkedList
 */
class LinkedList
{
  private $dummyHead;
  private $size;
  /**
   * 初始化链表 null->null
   * LinkedList constructor.
   */
  public function __construct() {
    $this->dummyHead = new Node(null, null);
    $this->size = 0;
  }
  /**
   * 获取链表大小
   * @return int
   */
  public function getSize(): int {
    return $this->size;
  }
  /**
   * 判断链表是否为空
   * @return bool
   */
  public function isEmpty(): bool {
    return $this->size == 0;
  }
  /**
   * 在链表的第 index 位置添加元素
   * @param int $index
   * @param $e
   */
  public function add(int $index, $e): void {
    if ($index < 0 || $index > $this->size) {
      echo "索引范围错误";
      exit;
    }
    $prve = $this->dummyHead;
    for ($i = 0; $i < $index; $i++) {
      $prve = $prve->next;
    }
    //将上插入位置的上一个位置的 next 节点指向插入节点，插入节点的 next 节点信息指向原上节点的 next 节点
    $prve->next = new Node($e, $prve->next);
    $this->size++;
  }
  /**
   * 向链表开头添加元素
   * @param $e
   */
  public function addFirst($e): void {
    $this->add(0, $e);
  }
  /**
   * 向链表末尾添加元素
   * @param $e
   */
  public function addLast($e): void {
    $this->add($this->size, $e);
  }
  /**
   * 获取链表第 index 位置元素
   * @param $index
   */
  public function get($index) {
    if ($index < 0 || $index > $this->size) {
      echo "索引范围错误";
      exit;
    }
    $node = $this->dummyHead;
    for ($i = 0; $i < $index + 1; $i++) {
      $node = $node->next;
    }
    return $node->e;
  }
  /**
   * 获取链表第一个元素
   * @return mixed
   */
  public function getFirst() {
    return $this->get(0);
  }
  /**
   * 获取链表最后一个元素
   * @return mixed
   */
  public function getLast() {
    return $this->get($this->size - 1);
  }
  /**
   * 修改链表中第 index 位置元素值
   * @param $index
   * @param $e
   */
  public function update($index, $e) {
    if ($index < 0 || $index > $this->size) {
      echo "索引范围错误";
      exit;
    }
    $node = $this->dummyHead;
    for ($i = 0; $i < $index + 1; $i++) {
      $node = $node->next;
    }
    $node->e = $e;
  }
  /**
   * 判断链表中是否存在某个元素
   * @param $e
   * @return bool
   */
  public function contains($e): bool {
    for ($node = $this->dummyHead->next; $node != null; $node = $node->next) {
      if ($node->e == $e) {
        return true;
      }
    }
    return true;
  }
  /**
   * 删除链表中第 index 位置元素
   * @param $index
   */
  public function remove($index) {
    if ($index < 0 || $index > $this->size) {
      echo "索引范围错误";
      exit;
    }
    if ($this->size == 0) {
      echo "链表已经是空";
      exit;
    }
    $prve = $this->dummyHead;
    for ($i = 0; $i < $index; $i++) {
      $prve = $prve->next;
    }
    $node = $prve->next;
    $prve->next = $node->next;
    $this->size--;
    return $node->e;
  }
  /**
   * 删除链表头元素
   */
  public function removeFirst() {
    return $this->remove(0);
  }
  /**
   * 删除链表末尾元素
   */
  public function removeLast() {
    return $this->remove($this->size - 1);
  }
  /**
   * 获取头结点信息
   * @return mixed
   */
  public function getHead() {
    return $this->dummyHead->next;
  }
  /**
   * 设置头
   * @param Node $head
   */
  public function setHead(Node $head) {
    $this->dummyHead->next = $head;
  }
  /**
   * 链表元素转化为字符串显示
   * @return string
   */
  public function toString(): string {
    $str = "";
    for ($node = $this->dummyHead->next; $node != null; $node = $node->next) {
      $str .= $node->e . "->";
    }
    return $str . "null";
  }
}
class Node
{
  public $e;//节点元素
  public $next; //下个节点信息
  /**
   * 构造函数 设置节点信息
   * Node constructor.
   * @param $e
   * @param $next
   */
  public function __construct($e, $next) {
    $this->e = $e;
    $this->next = $next;
  }
}

2.3 LinkedListRecursion 类

这个类定义了一个 deleteElement(LinkedList $linkedList, $val) 方法可以将传进的链表类中指定元素值的节点删除掉(实际是节点的 next 重新指向)，recursionDelete($head, $val) 方法是一个递归函数，它能递归删除 head 中指定元素值等于 $val 的节点删除:

<?php
/**
 * 递归删除链表指定元素
 * Class LinkedListRecursion
 */
class LinkedListRecursion
{
  public static function deleteElement(LinkedList $linkedList, $val) {
    $linkedList->setHead(self::recursionDelete($linkedList->getHead(), $val));
    return $linkedList;
  }
  
   /**
   * 递归函数 递归删除链表元素
   * @param $head
   * @param $val
   * @return null
   */
  private static function recursionDelete($head, $val) {
    if ($head == null) {
      return null;
    } else {
      if ($head->e == $val) {
        return self::recursionDelete($head->next, $val);
      } else {
        $head->next = self::recursionDelete($head->next, $val);
        return $head;
      }
    }
  }
}

代码仓库 ：https://gitee.com/love-for-po...

总结