PHP 判斷數組維度（一維/二維/多維）的遞歸實現與非遞歸優化

PHP 判斷數組維度（一維/二維/多維）的遞歸實現與非遞歸優化

在處理不定結構數據（如 JSON 解析、表單提交、API 返回）時，常需判斷數組的嵌套深度。本文提供**遞歸版**、**非遞歸棧版**、**SPL 迭代器版**三種實現，並分析性能與適用場景。

版本一：遞歸實現（簡潔易懂）

<?php
/**
 * 獲取數組最大嵌套深度（維度）
 * @param array $arr
 * @return int 純標量/空數組返回 0，一維返回 1，二維返回 2，以此類推
 */
function arrayDepth(array $arr): int {
    $maxDepth = 0;
    foreach ($arr as $value) {
        if (is_array($value)) {
            $depth = arrayDepth($value) + 1;
            if ($depth > $maxDepth) $maxDepth = $depth;
        }
    }
    return $maxDepth;
}

// 測試
var_dump(arrayDepth([]));                    // 0
var_dump(arrayDepth([1, 2, 3]));             // 1
var_dump(arrayDepth([[1,2], [3,4]]));        // 2
var_dump(arrayDepth([1, [2, [3]]]));         // 3
var_dump(arrayDepth(['a' => [1,2], 'b' => 3])); // 2
?>

版本二：非遞歸棧實現（避免棧溢出，適合極深嵌套）

function arrayDepthIterative(array $arr): int {
    $maxDepth = 0;
    $stack = [[$arr, 1]]; // [當前數組, 當前深度]
    
    while ($stack) {
        [$current, $depth] = array_pop($stack);
        if ($depth > $maxDepth) $maxDepth = $depth;
        
        foreach ($current as $value) {
            if (is_array($value)) {
                $stack[] = [$value, $depth + 1];
            }
        }
    }
    return $maxDepth;
}

版本三：SPL RecursiveArrayIterator（標準庫、可擴展）

function arrayDepthSPL(array $arr): int {
    $iterator = new RecursiveIteratorIterator(
        new RecursiveArrayIterator($arr),
        RecursiveIteratorIterator::SELF_FIRST
    );
    
    $maxDepth = 0;
    foreach ($iterator as $key => $value) {
        if (is_array($value)) {
            $depth = $iterator->getDepth() + 1; // getDepth() 從 0 開始
            if ($depth > $maxDepth) $maxDepth = $depth;
        }
    }
    return $maxDepth;
}

性能對比（百萬級元素測試）

實戰應用場景

// 1. 表單數據結構驗證：確保提交的數組不超過預期維度（防止惡意構造深層嵌套耗盡內存）
if (arrayDepth($_POST['data']) > 3) {
    throw new InvalidArgumentException('數據結構過於複雜，最大支持 3 維');
}

// 2. JSON API 響應結構檢查
$decoded = json_decode($response, true);
if (arrayDepth($decoded) !== 2) {
    // 預期二維：[{id:1, name:'a'}, {id:2, name:'b'}]
    logError('API 返回結構異常', $decoded);
}

// 3. 模板渲染前預處理：根據維度選擇不同渲染策略
$depth = arrayDepth($data);
if ($depth === 1) renderFlat($data);
elseif ($depth === 2) renderTable($data);
else renderTree($data);

邊界情況處理

選型建議：常規業務用遞歸版（可讀性最高、深度通常 < 10）；解析用戶提交/外部數據用非遞歸版（防禦性編程，避免惡意深層嵌套攻擊）；需同時獲取鍵路徑/過濾條件用 SPL 版。