数组

1.初识数组

在PHP中，数组是由一个或多个数组元素组成的，每个数组元素由键（Key）和值（Value）构成。其中，“键”为元素的识别名称，也被称为数组下标；“值”为元素的内容；“键”和“值”之间存在一种对应关系，称之为映射。

在PHP中，根据键的数据类型，可以将数组划分为索引数组和关联数组，具体如下。

1.索引数组

索引数组是指键名为整数的数组。默认情况下，索引数组的键名是从0开始，并依次递增。它主要适用于利用位置（0、1、2……）来标识数组元素的情况。如图4-1所示。另外，索引数组的键名也可以自己指定。

2.关联数组

关联数组是指键名为字符串的数组。通常情况下，关联数组元素的“键”和“值”之间有一定的业务逻辑关系。因此，通常使用关联数组存储一系列具有逻辑关系的变量。

PHP中的数组还可以根据维数划分为一维数组、二维数组、三维数组等。

2.数组的基本使用

1.数组的定义

1.array()语言结构方式

1.定义索引数组

array()语言结构中的数组元素使用“键=>值”的方式进行表示，各元素之间使用逗号进行分隔。

$fruits = array('apple','grape','pear');  //省略键名
$sports = array(2 =>'baskatball',4 =>'football');  //指定键名

2.定义关联数组

$info = array('id' => 10,'name' => 'Tom','tel' => 13248400911);

在定义关联数组时，“值”可以是任意类型数据，而“键”则有明确的数据类型要求，具体如下。

• 键只能是整型或字符串型的数据，如果是其他类型，则会执行类型自动转换。
• 合法整型的字符串会被转为整型，如“2”转为2，而“02”则不会被转换。
• 浮点数会被舍去小数部分直接转换成整型，如“2.6”转为2。
• 布尔类型的true会被转为1，false转为0。
• NULL类型会被转为空字符串。
• 若数组中存在相同键名的元素时，后面的元素会覆盖前面元素的值。

3.定义混合数组

$temp = array();
$mixed = array(2,'str','id' =>5,5 =>'b','a');

上述示例定义了一个空数组mixed。其中，$mixed数组的元素“b”指定了数字键名为“5”，则其后的“a”元素会自动将前面最大的数字键名加1后，作为其键名，即5+1得到键名6。

4.定义多维数组

只需将数组元素设置为数组即可。下面定义一个二维数组进行演示，如下所示。

<?php
$data = array(
    0 => array('name' => 'Tom','gender' => '男'),
    1 => array('name' => 'Lucy','gender' => '女'),
    2 => array('name' => 'Jimmy','gender' => '男'),
);
?>

2.赋值方式

使用赋值方式定义数组就是创建一个数组变量，然后使用赋值运算符直接给变量赋值。具体示例如下。

$arr[] = 123;  //存出结果：$arr[0] = 123
$arr[] = 'hello';  //存出结果：$arr[1] = 'hello'
$arr[4] = 'php';  //存出结果：$arr[4] = 'php'
$arr['name'] = 'Tom';  //存出结果：$arr['name'] = 'Tom'
$arr[] ='Java';  //存出结果：$arr[5] = 'Java'

3.短数组定义法（[ ]）

短数组定义法（[]）与array()语法结构的使用方式相同，只需将array()替换为[]即可，示例如下。

$weather = ['wind','fine'];  //相当于array('wind','fine')
$num = [[1,3],[2,4]];  //相当于array(array(1,3),array(2,4))

2.访问数组

数组定义完成后，若想要查看数组中某个具体的元素，则可以通过“数组名[键]”的方式获取。使用示例如下。

$sub =['PHP','JAVA','C++','Python'];
echo $sub[1];  //输出：JAVA
echo $sub[3];  //输出：Python

另外，若要一次查看数组中的所有元素，则可以利用前面学习过的输出语句函数print_r()和var_dump()，通常情况下为了使输出的函数按照一定的格式打印，查看时经常与pre标记一起使用。

echo '
<pre>';
print_r($sub);
echo '
<pre>';
var_dump($sub);

print_r打印结果：

Array
(
    [0] => PHP
    [1] => JAVA
    [2] => C++
    [3] => Python
)

var_dump打印结果：

array(4) {
  [0]=>
  string(3) "PHP"
  [1]=>
  string(4) "JAVA"
  [2]=>
  string(3) "C++"
  [3]=>
  string(6) "Python"
}

3.遍历数组

所谓遍历数组就是一次访问数组中所有元素的操作。通常情况下，使用foreach()语句完成数组的遍历，具体使用示例如下。

$info = array('id' => 10,'name' => 'Tom','tel' => 13248400911);
//使用方式一
foreach ($info as $k => $v){
    echo $k.':'.$v.'';  //输出结果：id:10name:Tomtel:13248400911
}  
//使用方式二
foreach ($info as $v){
    echo $v.'';  //输出结果：10Tom13248400911
}

从示例可知，foreach()的第1个参数表示待遍历的数组变量名称，as关键字后指定的是数组元素，v表示元素的“值”，“键”和“值”之间使用“=>”连接。然后在“{}”中可以完成元素的操作。例如，上述示例中对每个遍历的元素利用echo输出。其中，v的变量名可以根据实际情况随意设置，如value等；

当不需要遍历数组元素的键名时，可以在as关键字后直接设置一个变量表示当前元素的值，如“使用方式二”中设置的$v。

4.数组的删除

可以使用PHP提供的unset()函数完成数据的删除。

<?php 
$userinfo = [
1 => ['name' => 'tom','sex' => 'boy','age' => 18],
2 => ['name' => 'lucy','sex' => 'girl','age' => 17],
3 => ['name' => 'lilei','sex' => 'boy','age' => 18],
4 => ['name' => 'hanmeimei','sex' => 'girl','age' => 19]
];
unset($userinfo[2]);
echo '
<pre>';
print_r($userinfo);
echo '
<pre>';
?>

第8行代码利用unset()函数删除了$data数组中键名为2的元素。数组元素被删除后，数组中的数字键名不会自动填补空缺的数字。

unset()函数除了可以删除指定键名的元素，还可以删除整个数组.

5.数组操作符

常见的数组操作运算符如下所示。

上图列举了一些常用的数组操作符。其中，“+”为联合运算符，用于合并数组，如果出现下标相同的元素，则保留第1个数组内的元素，具体使用示例如下所示。

<?php 
$num = [2,4];
$alp = ['a','b','c','d'];
$mer1 = $num + $alp;
$mer2 = $alp +$num;
print_r($mer1);  //输出：Array ( [0] => 2 [1] => 4 [2] => c [3] => d )
print_r($mer2);  //输出Array ( [0] => a [1] => b [2] => c [3] => d )
?>

从上述示例可以看出，当数组alp的键名相同时，保留了运算符“+”左边数组内的元素，操作符右边数组内的元素会被覆盖。

3.数组查找

PHP中数组类型的变量可以保存任意多个数据，而开发中经常需要在数组中查找到指定的数据进行对应的操作。这种查找数据的方法最常用的有顺序查找法和二分查找法。

1 .顺序查找法

顺序查找法是最简单的查找法，只需按照数组中元素的保存顺序，利用待查的值与数组中的元素从前往后一个一个地进行比较，直到找到目标值或查找失败。

顺序查找法对数组中元素大小的排序无要求，这使得它的适应性比较高，但由于其每次查找都需要遍历一次数组，因此效率较低。

<?php 
function search($arr,$find)
{
    foreach ($arr as $k => $v){
        if($find == $v){
             return "{$find}在数组中的键名为：$k";        
         }
    }
    return "查找失败";
}
$arr = [11,22,33,44,55];
echo search($arr,44);  //输出：44在数组中的键名为：3
echo '<br>';
echo search($arr,66);  //输出：查找失败
?>

2.二分查找法

二分查找法是针对有序数组的一种查找法，它的查询效率非常高。具体实现原理是，每次将查找值与数组中间位置元素的值进行比较，相等返回；不等则排除掉数组中一半的元素，然后根据比较结果大或小，再与数组中剩余一半中间位置元素的值进行比较，以此类推，直到找到目标值或查找失败。

<?php 
function bSearch($arr,$start,$len,$find)
{
    $end = $len -1;
    $mid = round($len / 2);
    if ($start > $end){
        return '查找失败';
    }elseif ($arr[$mid] > $find){
        return bSearch($arr,$start,$mid - 1,$find);
    }elseif ($arr[$mid] < $find){
        return bSearch($arr,$start,$mid + 1,$find);
    }else {
        return $mid;
    }
}
$arr = [1,5,9,15,28,46,98];
$len = count($arr);
echo bSearch($arr,0,$len,28);
echo bSearch($arr,0,$len,10);
?>

上述代码中，bSearch()函数的参数依次表示为从小到大排序的数组、查找数组的开始键名、数组长度和待查找的值。第4行代码用于计算给定数组的结尾键名，第5行用于计算数组里中间元素的键名，并对小数的情况进行四舍五入。

第6行代码用于判断当开始与结尾键名不合法时，返回查找失败的提示信息；第8行用于判断中间元素的值大于查找值时，递归调用bSearch()函数，修改结尾键名。第10行用于判断中间元素的值小于查找值时，递归调用bSearch()函数，修改开始键名。第13行用于查找成功时，返回对应的键名。

4.数组排序

1.冒泡排序

冒泡排序是计算机科学领域中较简单的排序算法。在冒泡排序的过程中，按照要求从小到大排序或从大到小排序，不断比较数组中相邻两个元素的值，较小或较大的元素前移。具体排序过程如图下图所示。从图中可以看出，冒泡排序比较的轮数是数组长度减1，每轮比较的对数等于数组的长度减当前的轮数。

<?php 
function bubbleSort($arr)
{
    //外层循环控制需要比较的轮数
    for ($i = 1,$len = count($arr);$i < $len; ++$i) { 
        for ($j = 0; $j < $len - $i; ++$j) {  //内层循环控制参与比较的元素
            if ($arr[$j] > $arr[$j + 1]) {  //比较相邻的两个元素
                $temp = $arr[$j];
                $arr[$j] = $arr[$j + 1];
                $arr[$j + 1] = $temp;
            }
        }
    }
return $arr;
}
$arr = [10,2,5,27,98,31];
print_r(bubbleSort($arr));  //输出：Array ( [0] => 2 [1] => 5 [2] => 10 [3] => 27 [4] => 31 [5] => 98 )
?>

上述第5行代码用于循环冒泡排序的轮数，第6～12行代码用于循环比较数组中两个相邻的元素，如果当前元素大于后一个元素时，则通过第8～10行代码交换两个元素的值。编写完成后，调用函数bubbleSort()，将数组按照从小到大的顺序进行排序。

需要注意的是，冒泡排序的效率很低，在实际中使用较少。

2.简单选择排序

简单选择排序是一种非常直观的排序算法。它的实现原理是，从待排序的数组中选出最小或最大的一个元素与数组的第1个元素互换，接着再在剩余的数组元素中选择最小的一个与数组的第2个元素互换，依次类推，直到全部待排序的数组元素排序完成。如按照从小到大的顺序完成简单选择排序，具体实现如图所示。其中，图中利用箭头标注的两个元素就是在此次循环中互换的元素。

<?php 
function selectSort($arr)
{
    for ($i = 0,$len = count($arr);$i < $len - 1;++$i){
        for ($j = $i + 1;$j < $len;++$j){
            if ($arr[$j] < $arr[$i]){
                $temp = $arr[$i];
                $arr[$i] = $arr[$j];
                $arr[$j] = $temp;
            }
        }
    }
    return $arr;
}
$arr = [9,1,2,10,4,12];
print_r(selectSort($arr));  //输出：Array ( [0] => 1 [1] => 2 [2] => 4 [3] => 9 [4] => 10 [5] => 12 )
?>

在上述示例中，第4行用于循环遍历待排序数组，第5～11行代码用于循环遍历当前元素后所有的元素，并一一与其进行比较，只要小于当前元素就进行互换，直到选出最小的元素，依次类推，完成所有元素的排序。

值得一提的是，选择排序是不稳定的排序方法，在实际应用中使用也比较少。

3.快速排序

快速排序是对冒泡排序的一种优化。它的实现思路是，首先选择一个基准元素，通常选择待排序数组的第1个数组元素。通过一趟排序，将要排序的数组分成两个部分，其中一部分比基准元素小，另一部分比基准元素大，然后再利用同样的方法递归地排序划分出的两部分，直到将所有划分的数组排序完成.

<?php 
function quickSort($arr)
{
    //获取待排序数组长度，当小于或等于1时直接返回数组（递归出口）
    $len = count($arr);
    if($len <= 1){
        return $arr;
    }
    //设置基准元素
    $pivot = $arr[0];
    $small = $big = [];
    //根据基准元素，将数组分成2个部分：小于和大于
    for ($i = 1;$i < $len;++$i){
        if ($arr[$i] < $pivot) {  //小于基准元素
            $small[] = $arr[$i];
        }else {                  //大于等于基准元素
            $big[] = $arr[$i];
        }
    }
    //分别采取相同方案递归排序小于、大于部分的数组，然后进行合并
    return array_merge(quickSort($small),[$pivot],quickSort($big));
}
$arr = [31,98,5,27,2,78];
print_r(quickSort($arr));  //输出：Array ( [0] => 2 [1] => 5 [2] => 27 [3] => 31 [4] => 78 [5] => 98 )
?>

在上述代码中，quickSort()函数传递的arr分为小于基准和大于等于基准元素两部分，第21行代码用于分别递归调用quickSort()处理小于和大于基准元素的排列，然后使用PHP提供的内置数组函数array_merge()完成排序后数组元素的合并。

4.插入排序

插入排序也是冒泡排序的优化，是一种直观的简单排序算法。它的实现原理是，通过构建有序数组元素的存储，对未排序数组的元素，在已排序的数组中从最后一个元素向第一个元素遍历，找到相应位置并插入。其中，待排序数组的第1个元素会被看作是一个有序的数组，从第2个至最后一个元素会被看作是一个无序数组。如按照从小到大的顺序完成插入排序，具体实现如图4-9所示。

从图中可以看出，插入排序比较的次数与无序数组的长度相等，每次无序数组元素与有序数组中的所有元素进行比较，比较后找到对应位置插入，最后即可得到一个有序的数组。

<?php 
function insertSort($arr)
{
    for ($i = 1,$len = count($arr);$i < $len; ++$i){  //遍历无序数组
        for ($j = $i;$j > 0; --$j) {  //遍历有序数组
            if ($arr[$j] < $arr[$j -1]) {  //无序与有序进行比较
                $temp = $arr[$j];
                $arr[$j] = $arr[$j - 1];
                $arr[$j - 1] = $temp;
            }
        }
    }
    return $arr;
}
$arr = [98,7,65,54,12,6];
print_r(insertSort($arr));   //输出：Array ( [0] => 6 [1] => 7 [2] => 12 [3] => 54 [4] => 65 [5] => 98 )
?>

在上述示例中，假设用户传递进来的数组arr中剩余的元素为无序数组。然后通过第4～12行代码进行循环。其中，第5～11行代码用于无序数组元素与有序数组中的所有元素进行比较，若无序元素j]小于有序数组中的元素，则进行插入。最后通过第13行代码将排序后的数组返回。

5.数组的常用函数

1.指针操作函数

1.通过指针函数访问数组

<?php 
$arr = ['a','b','c','d','e'];
echo key($arr).'--'.current($arr);  //输出：0--a
echo next($arr);  //输出：b
echo end($arr);  //输出：e
echo prev($arr);  //输出：d
echo reset($arr);  //输出：a
?>

2.通过each()函数访问数组

each()函数可以获取数组中当前元素的键和值，并以数组形式返回，具体如下。

<?php 
$arr = ['sub'=>'PHP'];
echo '
<pre>';
print_r(each($arr));
echo '
<pre>';
?>

输出结果：

The each() function is deprecated.
Array
(
    [1] => PHP
    [value] => PHP
    [0] => sub
    [key] => sub
)

2.数组元素操作函数

在操作数组过程中，经常会遇到在数组的前面或后面添加或删除元素的情况。为此，PHP提供了几个入栈和出栈的函数.

<?php 
$arr = ['a','b'];
array_pop($arr);  //输出：Array ( [0] => a )
print_r($arr);
array_push($arr,'c');  //输出：Array ( [0] => a [1] => c ) 
print_r($arr);
array_unshift($arr,'d','e');  //输出：Array ( [0] => d [1] => e [2] => a [3] => c ) 
print_r($arr);
array_shift($arr);  //输出：Array ( [0] => e [1] => a [2] => c )
print_r($arr);
?>

从上述代码可以看出，array_shift()和array_unshift()函数对于元素的数字键名会重新进行分配。

3.排序函数

PHP还提供了内置的数组排序函数，可以轻松对数组实现排序、逆向排序、按键名排序等操作。

<?php 
$arr = ['a','c','b'];
sort($arr);
print_r($arr);  //输出：Array ( [0] => a [1] => b [2] => c )
rsort($arr);
print_r($arr);  //输出：Array ( [0] => c [1] => b [2] => a ) 
asort($arr);
print_r($arr);  //输出：Array ( [2] => a [1] => b [0] => c )
arsort($arr);
print_r($arr);  //输出：Array ( [0] => c [1] => b [2] => a )
krsort($arr);
print_r($arr);  //输出：Array ( [2] => a [1] => b [0] => c )
?>

4.检索函数

<?php 
$arr = ['a'=>1,'b'=>2,'c'=>3];
var_dump(in_array(2,$arr));  //输出：bool(true) 
var_dump(array_search(2,$arr));  //输出：string(1) "b"
var_dump(array_key_exists(2,$arr));  //输出：bool(false)
?>

5.其他数组函数

PHP还提供了很多其他常用的数组函数，具体可参考PHP手册。

<?php 
$arr = ['a'=>1,'b'=>2,'c'=>3];
print_r(count($arr));  //输出:3
$arr2 = range(1,5);
print_r($arr2);  //输出:Array ( [0] => 1 [1] => 2 [2] => 3 [3] => 4 [4] => 5 )
?>