php栈的定义与入栈出栈方法以及计算器完整的实现实例
- 黄舟原创
- 2017-11-02 09:10:241752浏览
栈是线性表的一种，他的特点是后入先出，可以这么理解，栈就像一个存东西的盒子，先放进去的在最底层，后放进去的在上层，因为上层的东西把底层的东西压住了，下层的想要出去就必须把上层的先拿开才行。
介绍代码：
data类：就是存放数据的类。（）就是要放入栈的东西
stack类：是栈的类，整个对栈就在这个类中
主要方法：
入栈push_stack（$data）检测栈是否已满，如果没满就让数据入栈。
出栈pop_stack($data)检测栈是否为空，如果不空可以出栈
读取栈顶元素top_stack()如果栈不空，返回当前栈顶部的数据。
下边是代码：
<?php
/**
* Author Been
**/
class data{
//数据
private $data;
public function construct($data){
$this->data=$data;
echo $data.":哥入栈了！<br>";
}
public function getData(){
return $this->data;
}
public function destruct(){
echo $this->data."：哥走了！<br>";
}
}
class stack{
private $size;
private $top;
private $stack=array();
public function construct($size){
$this->Init_Stack($size);
}
//初始化栈
public function Init_Stack($size){
$this->size=$size;
$this->top=-1;
}
//判断栈是否为空
public function Empty_Stack(){
if($this->top==-1)return 1;
else return 0;
}
//判断栈是否已满
public function Full_Stack(){
if($this->top<$this->size-1)return 0;
else return 1;
}
//入栈
public function Push_Stack($data){
if($this->Full_Stack())echo "栈满了<br />";
else $this->stack[++$this->top]=new data($data);
}
//出栈
public function Pop_Stack(){
if($this->Empty_Stack())echo "栈空着呢<br />";
else unset($this->stack[$this->top--]);
}
//读取栈顶元素
public function Top_Stack(){
return $this->Empty_Stack()?"栈空无数据！":$this->stack[$this->top]->getData();
}
}
$stack=new stack(4);
$stack->Pop_Stack();
$stack->Push_Stack("aa");
$stack->Push_Stack("aa1");
$stack->Pop_Stack("aa1");
$stack->Push_Stack("aa2");
$stack->Push_Stack("aa3");
$stack->Push_Stack("aa4");
echo $stack->Top_Stack(),'<br />';
$stack->Push_Stack("aa5");
$stack->Push_Stack("aa6");
$stack->Pop_Stack();
$stack->Pop_Stack();
$stack->Pop_Stack();
$stack->Pop_Stack();
$stack->Pop_Stack();
$stack->Pop_Stack();运行结果：
栈空着呢 aa:哥入栈了！ aa1:哥入栈了！ aa1：哥走了！ aa2:哥入栈了！ aa3:哥入栈了！ aa4:哥入栈了！ aa4 栈满了 栈满了 aa4：哥走了！ aa3：哥走了！ aa2：哥走了！ aa：哥走了！ 栈空着呢 栈空着呢
案例：基于堆栈的高级计算器
当我们得到一个字符串运算式该如何去得出它的运算结果呢？
这时候我们就能使用堆栈的算法很巧妙的解决这个问题。
思路是这样的：（我们利用php函数substr循环去截取这个字符串运算式，依次取出这个字符串的值【我们得从第一个字符开始截取】，我们将开始截取位置设为一个循环增长的变量，初始化为【$index=0】）,同时还需要创建两个栈，一个专门存放数字【$numStack】，一个存放运算符【$operStack】，我们还需要一个可以判断是否是运算符号的函数，将每次截取的值放入这个自定义函数中，返回一个可以区别为数字或运算符的标识，通过对这个标识的判断确定值是数字还是运算符，是数字就插入数栈，是运算符的话就插入符号栈。插入数栈的话可直接插入，但是符号栈的话需要特殊处理一下[【如果符号栈为空则直接插入，不为空：我们要将插入的符号与栈内的符号进行运算优先级比较（可以定义一个函数来判定符号优先级，把 * 和 / 假定为1 把 + 和 - 假定为0 假设数字大的优先级高，如此就能得出运算符优先级），当待插入的符号优先级小于等于栈内顶端的运算符优先级，就从数栈弹出两个值 符号栈弹出一个运算符 将它们进行运算】
下面是一个php的实例【参考自韩顺平老师的php算法教程】
<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();
?>运行结果：
12+5*2+3-5*2=15
以上是php栈的定义与入栈出栈方法以及计算器完整的实现实例的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！
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