PHP 数组如何进行常见的数学运算

1. 数组基础

在进行 PHP 数组的数学运算之前，我们先来了解一些 PHP 数组的基础知识。在 PHP 中，数组是一种用来存储一组数据的集合，可以通过键值对（key-value）的方式来存储。键（key）是数组元素的唯一标识符，值（value）则是存储在数组中的数据。

要创建一个数组，可以使用 array() 函数，可以直接指定数组的键和值：

$arr = array("apple" => 2, "banana" => 3, "orange" => 4);

也可以省略键，让 PHP 自动将其分配：

$arr = array(2, 3, 4);

如果需要访问数组中的元素，可以使用键来获取对应的值：

$arr = array("apple" => 2, "banana" => 3, "orange" => 4);

echo $arr["apple"]; // 输出 2

2. 数组基本运算

2.1 数组求和

对于一个数组，我们可以通过遍历数组来求其所有元素的和。但 PHP 提供了一个更方便的函数：array_sum()。这个函数可以直接对数组中的所有元素进行求和，并返回结果。

$arr = array(1, 2, 3, 4, 5);

$sum = array_sum($arr);
echo $sum; // 输出 15

2.2 数组求平均数

与数组求和类似，对于一个数组，我们也可以通过遍历数组来求其所有元素的平均数。但 PHP 同样提供了一个更方便的函数：array_sum() 与 count()。

通过 array_sum() 函数可以求得数组中所有元素的和，而通过 count() 函数可以求得数组中元素的个数。因此，数组平均数即为数组所有元素的和除以元素的个数。

$arr = array(1, 2, 3, 4, 5);

$average = array_sum($arr) / count($arr);
echo $average; // 输出 3

2.3 数组求最大值和最小值

对于一个数组，我们可以通过遍历数组来求得其中元素的最大值和最小值。但 PHP 也提供了两个函数 max() 和 min()，可以直接获取数组中元素的最大值和最小值。

$arr = array(1, 2, 3, 4, 5);

$max = max($arr); // 最大值: 5
$min = min($arr); // 最小值: 1

2.4 数组排序

对于一个数组，我们可以通过遍历数组来进行排序。但 PHP 提供了一系列的排序函数，可以方便地对数组进行各种排序操作。其中，最常用的排序函数为 sort()、rsort()、asort()、arsort()、ksort() 和 krsort()。

2.4.1 sort() 和 rsort()

sort() 函数可以按照升序排列数组元素，而 rsort() 函数可以按照降序排列数组元素：

$arr = array(3, 2, 1, 5, 4);

sort($arr); // 升序排列
print_r($arr); // 输出 Array([0] => 1 [1] => 2 [2] => 3 [3] => 4 [4] => 5)
$rsort($arr); // 降序排列
print_r($arr); // 输出 Array([0] => 5 [1] => 4 [2] => 3 [3] => 2 [4] => 1)

2.4.2 asort() 和 arsort()

asort() 函数可以按照升序排列数组元素，而 arsort() 函数可以按照降序排列数组元素，与 sort() 和 rsort() 的区别在于，asort() 和 arsort() 可以保留数组元素的键。

$arr = array("apple" => 2, "banana" => 1, "orange" => 3);

asort($arr); // 升序排列
print_r($arr); // 输出 Array([banana] => 1 [apple] => 2 [orange] => 3)
arsort($arr); // 降序排列
print_r($arr); // 输出 Array([orange] => 3 [apple] => 2 [banana] => 1)

2.4.3 ksort() 和 krsort()

ksort() 函数可以按照键名对数组元素进行升序排序，而 krsort() 函数可以按照键名对数组元素进行降序排序。

$arr = array("apple" => 2, "banana" => 1, "orange" => 3);

ksort($arr); // 按照键名升序排列
print_r($arr); // 输出 Array([apple] => 2 [banana] => 1 [orange] => 3)
krsort($arr); // 按照键名降序排列
print_r($arr); // 输出 Array([orange] => 3 [banana] => 1 [apple] => 2)

3. 数组自定义函数

PHP 中的自定义函数（user-defined function）可以让我们按照自己的需求来定义函数的功能。

3.1 求平均数

我们可以定义一个函数 get_average()，来求一个数组的平均数：

function get_average($arr) {

    $sum = array_sum($arr);
    $count = count($arr);
    return $sum / $count;
}
$arr = array(1, 2, 3, 4, 5);
echo get_average($arr); // 输出 3

3.2 数组加法、减法、乘法和除法

我们可以定义一系列的函数，来实现对数组进行数学运算。

3.2.1 数组加法

我们可以定义一个函数 array_add()，来实现数组的加法：

function array_add($arr1, $arr2) {

    $result = array();
    foreach($arr1 as $key => $value) {
        $result[$key] = $value + $arr2[$key];
    }
    return $result;
}
$arr1 = array("apple" => 2, "banana" => 3, "orange" => 4);
$arr2 = array("apple" => 1, "banana" => 2, "orange" => 3);
$arr3 = array_add($arr1, $arr2);
print_r($arr3); // 输出 Array([apple] => 3 [banana] => 5 [orange] => 7)

3.2.2 数组减法

我们可以定义一个函数 array_sub()，来实现数组的减法：

function array_sub($arr1, $arr2) {

    $result = array();
    foreach($arr1 as $key => $value) {
        $result[$key] = $value - $arr2[$key];
    }
    return $result;
}
$arr1 = array("apple" => 2, "banana" => 3, "orange" => 4);
$arr2 = array("apple" => 1, "banana" => 2, "orange" => 3);
$arr3 = array_sub($arr1, $arr2);
print_r($arr3); // 输出 Array([apple] => 1 [banana] => 1 [orange] => 1)

3.2.3 数组乘法

我们可以定义一个函数 array_mul()，来实现数组的乘法：

function array_mul($arr1, $arr2) {

    $result = array();
    foreach($arr1 as $key => $value) {
        $result[$key] = $value * $arr2[$key];
    }
    return $result;
}
$arr1 = array("apple" => 2, "banana" => 3, "orange" => 4);
$arr2 = array("apple" => 1, "banana" => 2, "orange" => 3);
$arr3 = array_mul($arr1, $arr2);
print_r($arr3); // 输出 Array([apple] => 2 [banana] => 6 [orange] => 12)

3.2.4 数组除法

我们可以定义一个函数 array_div()，来实现数组的除法：

function array_div($arr1, $arr2) {

    $result = array();
    foreach($arr1 as $key => $value) {
        $result[$key] = $value / $arr2[$key];
    }
    return $result;
}
$arr1 = array("apple" => 2, "banana" => 3, "orange" => 4);
$arr2 = array("apple" => 1, "banana" => 2, "orange" => 4);
$arr3 = array_div($arr1, $arr2);
print_r($arr3); // 输出 Array([apple] => 2 [banana] => 1.5 [orange] => 1)

4. 总结

本文主要介绍了 PHP 数组的一些基本知识，以及数组的常见数学运算。同时，本文还展示了如何通过自定义函数来实现对数组的数学运算。

对于 PHP 数组的数学运算，我们可以通过一些内置函数实现，也可以通过自定义函数实现。无论是使用内置函数还是自定义函数，对于数组中的元素数量较多或需要进行复杂的数学运算时，都能够提高程序的运行效率和代码的可读性。