监控局域网电脑屏幕的哈希表优化PHP语言算法

<?php
/**
 * 适用于监控局域网电脑屏幕的哈希表类（PHP优化版）
 * 核心功能：设备信息存储、快速查询、冲突处理、过期清理，适配多终端监控场景
 */
class LanScreenMonitorHashTable {
    private $hashTable = []; // 哈希表主体，存储键值对（键：设备标识，值：[数据, 最后更新时间]）
    private $bucketCount = 100; // 哈希桶数量，根据局域网设备数量调整
    private $expireTime = 300; // 数据过期时间（秒），默认5分钟，适配设备离线清理需求
    /**
     * 自定义哈希函数：将设备标识（IP/MAC）转换为哈希值，映射到对应哈希桶
     * @param string $key 设备标识（如192.168.1.100、00:1A:2B:3C:4D:5E）
     * @return int 哈希桶索引
     */
    private function hashFunction($key) {
        // 将字符串类型的设备标识转换为整数（处理IP和MAC两种格式）
        if (filter_var($key, FILTER_VALIDATE_IP)) {
            // IP地址转换为整数
            $ipInt = ip2long($key);
        } else {
            // MAC地址转换为整数（去除冒号后转十六进制再转十进制）
            $macInt = hexdec(str_replace(':', '', $key));
        }
        // 取模运算，映射到指定数量的哈希桶，降低冲突概率
        return isset($ipInt) ? $ipInt % $this->bucketCount : $macInt % $this->bucketCount;
    }
    /**
     * 插入/更新设备信息（适用于监控局域网电脑屏幕时，设备状态、屏幕数据更新）
     * @param string $key 设备标识
     * @param mixed $value 设备相关数据（如屏幕帧缓存地址、在线状态）
     */
    public function set($key, $value) {
        $index = $this->hashFunction($key);
        // 若该哈希桶不存在，初始化链表
        if (!isset($this->hashTable[$index])) {
            $this->hashTable[$index] = [];
        }
        // 遍历链表，更新已有键的值，不存在则插入新键值对
        $exists = false;
        foreach ($this->hashTable[$index] as &$item) {
            if ($item['key'] === $key) {
                $item['value'] = $value;
                $item['updateTime'] = time();
                $exists = true;
                break;
            }
        }
        if (!$exists) {
            $this->hashTable[$index][] = [
                'key' => $key,
                'value' => $value,
                'updateTime' => time()
            ];
        }
        // 插入/更新后，清理过期数据
        $this->cleanExpireData();
    }
    /**
     * 查找设备信息（适用于监控局域网电脑屏幕时，快速获取设备状态、屏幕数据）
     * @param string $key 设备标识
     * @return mixed 设备数据，不存在或过期则返回null
     */
    public function get($key) {
        $index = $this->hashFunction($key);
        if (!isset($this->hashTable[$index])) {
            return null;
        }
        // 遍历链表，查找目标键值对，并判断是否过期
        foreach ($this->hashTable[$index] as $item) {
            if ($item['key'] === $key) {
                if (time() - $item['updateTime'] <= $this->expireTime) {
                    return $item['value'];
                } else {
                    // 数据过期，直接删除
                    $this->delete($key);
                    return null;
                }
            }
        }
        return null;
    }
    /**
     * 删除设备信息（适用于监控局域网电脑屏幕时，设备离线后清理无效数据）
     * @param string $key 设备标识
     */
    public function delete($key) {
        $index = $this->hashFunction($key);
        if (!isset($this->hashTable[$index])) {
            return;
        }
        // 遍历链表，删除目标键值对
        foreach ($this->hashTable[$index] as $k => $item) {
            if ($item['key'] === $key) {
                unset($this->hashTable[$index][$k]);
                // 重置数组索引，避免链表断裂
                $this->hashTable[$index] = array_values($this->hashTable[$index]);
                break;
            }
        }
    }
    /**
     * 清理过期数据（定期清理离线设备信息，释放内存）
     */
    private function cleanExpireData() {
        foreach ($this->hashTable as $index => &$bucket) {
            if (empty($bucket)) {
                unset($this->hashTable[$index]);
                continue;
            }
            // 过滤掉过期的数据
            $bucket = array_filter($bucket, function($item) {
                return time() - $item['updateTime'] <= $this->expireTime;
            });
            // 重置数组索引
            $bucket = array_values($bucket);
            if (empty($bucket)) {
                unset($this->hashTable[$index]);
            }
        }
    }
    /**
     * 获取哈希表中所有有效设备信息（用于监控局域网电脑屏幕时，设备列表展示）
     * @return array 所有未过期的设备键值对
     */
    public function getAllValidData() {
        $validData = [];
        foreach ($this->hashTable as $bucket) {
            foreach ($bucket as $item) {
                if (time() - $item['updateTime'] <= $this->expireTime) {
                    $validData[$item['key']] = $item['value'];
                }
            }
        }
        return $validData;
    }
}
// 测试例程：模拟监控局域网电脑屏幕时的设备信息操作
$hashTable = new LanScreenMonitorHashTable();
// 1. 插入3台局域网设备的监控信息（设备标识、屏幕帧缓存地址、在线状态）
$hashTable->set('192.168.1.101', [
    'screenCache' => '/var/cache/lan/192.168.1.101.png',
    'onlineStatus' => true,
    'monitorTime' => date('Y-m-d H:i:s')
]);
$hashTable->set('192.168.1.102', [
    'screenCache' => '/var/cache/lan/192.168.1.102.png',
    'onlineStatus' => true,
    'monitorTime' => date('Y-m-d H:i:s')
]);
$hashTable->set('00:1A:2B:3C:4D:5E', [
    'screenCache' => '/var/cache/lan/00:1A:2B:3C:4D:5E.png',
    'onlineStatus' => false,
    'monitorTime' => date('Y-m-d H:i:s', time() - 360) // 模拟离线设备（超过5分钟未更新）
]);
// 2. 查找指定设备的监控信息（模拟监控局域网电脑屏幕时，获取单台设备屏幕数据）
$device101 = $hashTable->get('192.168.1.101');
echo "设备192.168.1.101监控信息：" . PHP_EOL;
var_dump($device101);
// 3. 删除离线设备信息（模拟监控局域网电脑屏幕时，清理离线设备）
$hashTable->delete('00:1A:2B:3C:4D:5E');
// 4. 获取所有有效设备信息（模拟监控局域网电脑屏幕时，展示在线设备列表）
$allValidDevices = $hashTable->getAllValidData();
echo PHP_EOL . "局域网在线监控设备列表：" . PHP_EOL;
var_dump($allValidDevices);
?>