php實作高階計算器的功能範例（基於堆疊）
- 黄舟原創
- 2017-09-16 09:14:101896瀏覽
這篇文章主要介紹了PHP基於堆疊實現的高級計算器功能,涉及php堆疊的定義及使用堆疊進行數值運算的相關操作技巧,需要的朋友可以參考下
本文實例講述了PHP基於堆疊實現的高階計算器功能。分享給大家供大家參考，具體如下：
當我們得到一個字串運算式該如何去得出它的運算結果呢？
這時候我們就能使用堆疊的演算法很巧妙的解決這個問題。
思路是這樣的：（我們利用php函數substr循環去截取這個字串運算式，依序取出這個字串的值【我們得從第一個字元開始截取】，我們將開始截取位置設為一個循環增長的變量，初始化為【$index=0】）,同時還需要創建兩個棧，一個專門存放數字【$numStack】，一個存放運算符【$operStack】，我們還需要一個可以判斷是否是運算符號的函數，將每次截取的值放入這個自訂函數中，返回一個可以區別為數字或運算符的標識，透過對這個標識的判斷確定值是數字還是運算符，是數字就插入數棧，是運算子的話就插入符號棧。插入數棧的話可直接插入，但是符號棧的話需要特殊處理一下[【如果符號棧為空則直接插入，不為空：我們要將插入的符號與棧內的符號進行運算優先權比較（可以定義一個函數來判符號優先級，把* 和/ 假定為1 把+ 和- 假定為0 假設數字大的優先級高，如此就能得出運算符優先級），當待插入的符號優先級小於等於棧內頂端的運算子優先權，就從數棧彈出兩個值 符號棧彈出一個運算子將它們進行運算】
下面是一個php的實例【參考自韓順平老師的php演算法教學】
<html>
<head>
<meta http-equiv='content-type' content='text/html;charset=utf-8'/>
</head>
<h1>高级计算器</h1>
<?php
/**
* 一个栈类
*/
class MyStack{
public $top=-1;//默认是-1，表示该栈是空的
public $maxSize=15;//$maxSize表示栈最大容量
public $stack=array();//
//入栈的操作
public function push($val)
{
//先判断栈是否已经满了
if($this->top==$this->maxSize-1){
echo '<br/>栈满，不能添加';
return;
}
$this->top++;
$this->stack[$this->top]=$val;
}
//出栈的操作,就是把栈顶的值取出
public function pop()
{
//判断是否栈空
if($this->top==-1){
echo '<br/>栈空1';
return;
}
//把栈顶的值，取出
$topVal=$this->stack[$this->top];
$this->top--;
return $topVal;
}
//显示栈的所有数据的方法.
public function showStack()
{
if($this->top==-1){
echo '<br/>栈空2';
return;
}
echo '<br/>当前栈的情况是....';
for($i=$this->top;$i>-1;$i--){
echo '<br/> stack['.$i.']='.$this->stack[$i];
}
}
//判断是否是一个运算符
public function isOper($val)
{
if ($val=='+'||$val=='-'||$val=='*'||$val=='/')
{
return true;
}
}
//判断栈是否为空
public function isEmpty()
{
if ($this->top==-1) return true;
}
/**
* 比较运算符的优先级
* 我把 * 和/运算符的优先级看作1
* +和- 看作0
* 通过它们之间的比较就能得出它们的优先级谁更高
*/
public function PRI($oper)
{
if ($oper=='*'||$oper=='/')
{
return 1;
} else if ($oper=='+'||$oper=='-') {
return 0;
}
}
//返回栈顶端的值
public function getTop()
{
return $this->stack[$this->top];
}
//计算
public function getResult($num1,$num2,$oper)
{
switch ($oper)
{
case '+':
$res = $num2+$num1;
break;
case '-':
$res = $num2-$num1;
break;
case '*':
$res = $num2*$num1;
break;
case '/':
$res = $num2/$num1;
break;
}
return $res;
}
}
//需要进行运算的表达式
$str = '12+5*2+3-5*2';
//字符串的指针
$index = 0;
//声明一个用于组合联系数字的变量
$keepNum = '';
//定义一个数栈和一个符号栈
$numsStack=new MyStack();
$operStack=new MyStack();
while (true)
{
$val = mb_substr($str,$index,1);
//如果是一个符号就入符号栈 否则入数栈
if ($operStack->isOper($val)==true)
{
//符号入栈前需要判断一下 栈为空直接入栈 不为空需要比较当前运算符与栈顶端的运算符
//如果当前运算符的优先级低于栈内的 则需要运算
if ($operStack->isEmpty())
{
$operStack->push($val);
} else {
while (!$operStack->isEmpty()&&$operStack->PRI($val)<=$operStack->PRI($operStack->getTop()))
{
//当前符号的优先级要直到高于栈内的时候才能入栈 否则要计算
//当前运算符的优先级低于栈内的 则运算
$num1 = $numsStack->pop();
$num2 = $numsStack->pop();
$oper = $operStack->pop();
$res = $numsStack->getResult($num1,$num2,$oper);
//计算完毕将结果入栈
$numsStack->push($res);
}
//把当前这个符号再入符号栈
$operStack->push($val);
}
} else {
//考虑如果是连续数字的问题
$keepNum.=$val;
//先判断是否已经到字符串最后.如果已经到最后，就直接入栈.
if ($index==mb_strlen($str)-1)
{
$numsStack->push($keepNum);//是数字直接入栈
} else {
//要判断一下$ch字符的下一个字符是数字还是符号.
if ($operStack->isOper(mb_substr($str,$index+1,1)))
{
$numsStack->push($keepNum);
$keepNum='';
}
}
}
$index++;//让$index指向下一个字符.
if ($index==mb_strlen($str)) break;//已扫描到字符串的末尾 就退出while循环
}
/*
4. 当扫描完毕后，就依次弹出数栈和符号栈的数据，并计算，最终留在数栈的值，就是运算结果,只有符号栈不空就一直计算
*/
while (!$operStack->isEmpty())
{
$num1 = $numsStack->pop();
$num2 = $numsStack->pop();
$oper = $operStack->pop();
$res = $numsStack->getResult($num1,$num2,$oper);
//计算完毕将结果入栈
$numsStack->push($res);
}
//当退出while后，在数栈一定有一个数，这个数就是最后结果
echo $str.'='.$numsStack->getTop();
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