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PHP实现链表队列:使用带尾指针实现先进先出队列

gitbox 2025-07-30

什么是链表队列

队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,它只允许在队尾添加元素,在队头删除元素。链式队列则是通过链表实现的队列结构,能够动态扩展队列的大小。链式队列广泛应用于许多需要先进先出特性的场景中。

链表队列实现

链表队列使用链表结构来实现,链表节点包含两个部分:数据域和指针域。指针域指向下一个链表节点。队列的实现依赖于队头和队尾指针,队头指针指向队列中的第一个元素,而队尾指针指向最后一个元素。

链表节点定义

链表节点由两部分组成:数据域和指针域,指针域指向下一个节点。以下是PHP实现链表节点的代码:


class Node {
    public $data;
    public $next;
}

队列定义

队列定义包括队头和队尾两个指针。队尾指针指向队列中的最后一个元素,队头指针指向第一个元素。队列的长度随着元素的加入而增加,以下是PHP实现队列的代码:


class Queue {
    private $head;
    private $tail;

    public function __construct() {
        $this->head = null;
        $this->tail = null;
    }

    public function isEmpty() {
        return $this->head === null;
    }

    public function enqueue($data) {
        $newNode = new Node();
        $newNode->data = $data;
        $newNode->next = null;

        if ($this->isEmpty()) {
            $this->head = $this->tail = $newNode;
        } else {
            $this->tail->next = $newNode;
            $this->tail = $newNode;
        }
    }

    public function dequeue() {
        if ($this->isEmpty()) {
            return null;
        }

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

        if ($this->head === null) {
            $this->tail = null;
        }

        return $data;
    }
}

使用场景

链表队列常用于以下场景:

  • 广度优先搜索算法(BFS)
  • 线程池任务分配
  • 打印队列等

总结

链表队列是实现先进先出(FIFO)数据结构的常用方式,适用于许多需要按顺序处理任务的场景。通过链表的灵活性,队列可以动态扩展,适应各种应用需求。链表队列的实现不仅简单且高效,是程序设计中不可或缺的工具。