PHP怎么實現線段樹

這篇文章主要講解了“PHP怎么實現線段樹”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“PHP怎么實現線段樹”吧！

線段樹是一種二叉搜索樹，與區間樹相似，它將一個區間劃分成一些單元區間，每個單元區間對應線段樹中的一個葉結點。下面就由小編給大家分享一下php實現線段樹的方法，有需要的可以參考一下。

1. 特征

• 不一定是完全二叉樹

• 一定是平和二叉樹

• 葉子結點存儲的是實際的值，非葉子結點存的是自定義的內容

2. 時間復雜度

3. 線段樹的圖解

4. 代碼

<?php
/**
 * content: 線段樹（區間樹）
 * create: 2020-11-12
 */

namespace HeapBundle;

use ArrayBundle\BaseArray;

class SegmentTreeHeap
{
    /**
     * 傳入的數組對象
     * @var BaseArray 
     */
    protected $array;

    /**
     * 數組
     * @var array 
     */
    protected $tree = [];

    public function __construct(BaseArray $array)
    {
        $this->array = $array;
        $this->build(0, 0, $this->array->getSize() - 1);
    }

    /**
     * 構建線段樹
     * @param int $treeIndex
     * @param int $min
     * @param int $max
     * @throws \Exception
     */
    public function build(int $treeIndex, int $min, int $max)
    {
        // 如果線段區間的最小值和最小值相同，則表示為葉子結點
        if ($min == $max) {
            $this->tree[$treeIndex] = $this->array->get($max);
            return;
        }

        // 四舍五入取中間值  最大值減最小值然后除以2拿到中間值，并加上最小值
        $mid = floor(($max - $min) / 2) + $min;

        // 獲取左兒子的索引值，并遞歸往下構建
        $leftIndex = $this->leftChildIndex($treeIndex);
        $this->build($leftIndex, $min, $mid);

        // 獲取右兒子的索引值，并遞歸往下構建
        $rightIndex = $this->rightChildIndex($treeIndex);
        $this->build($rightIndex, $mid + 1, $max);

        // 非葉子結點的值保留的是它下面所有結點的相加值, 這里可以改為它下面結點的總和值
        $this->tree[$treeIndex] = $this->tree[$leftIndex] . '+' . $this->tree[$rightIndex];
    }

    /**
     * 打印線段樹
     */
    public function varDump()
    {
        ksort($this->tree);
        print_r($this->tree);
    }

    /**
     * 獲取線段樹的長度
     * @return int
     */
    public function getSize(): int
    {
        return count($this->tree);
    }

    /**
     * 獲取左兒子索引
     * @param int $parentIndex
     * @return int
     * @throws \Exception
     */
    public function leftChildIndex(int $parentIndex): int
    {
        if ($parentIndex < 0) throw new \Exception('父結點的索引不能小于0');
        return $parentIndex * 2 + 1;
    }

    /**
     * 獲取右兒子索引
     * @param int $parentIndex
     * @return int
     * @throws \Exception
     */
    public function rightChildIndex(int $parentIndex): int
    {
        if ($parentIndex < 0) throw new \Exception('父結點的索引不能小于0');
        return $parentIndex * 2 + 2;
    }
}

5.示例

<?php
require_once __DIR__ . '/../../vendor/autoload.php';
$array = new ArrayBundleBaseArray();
for ($i = 0; $i < 10; $i++) {
 $array->addLast($i + 10);
}
$heap = new HeapBundleSegmentTreeHeap($array);
$heap->varDump();

Array
(
    [0] => 10+11+12+13+14+15+16+17+18+19
    [1] => 10+11+12+13+14
    [2] => 15+16+17+18+19
    [3] => 10+11+12
    [4] => 13+14
    [5] => 15+16+17
    [6] => 18+19
    [7] => 10+11
    [8] => 12
    [9] => 13
    [10] => 14
    [11] => 15+16
    [12] => 17
    [13] => 18
    [14] => 19
    [15] => 10
    [16] => 11
    [23] => 15
    [24] => 16
)

感謝各位的閱讀，以上就是“PHP怎么實現線段樹”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對PHP怎么實現線段樹這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！