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PHP基于堆棧實(shí)現(xiàn)的高級(jí)計(jì)算器功能示例

標(biāo)簽： 發(fā)布日期：2017-09-15 00:00:00 297

本文實(shí)例講述了PHP基于堆棧實(shí)現(xiàn)的高級(jí)計(jì)算器功能。分享給大家供大家參考，具體如下：

當(dāng)我們得到一個(gè)字符串運(yùn)算式該如何去得出它的運(yùn)算結(jié)果呢？

這時(shí)候我們就能使用堆棧的算法很巧妙的解決這個(gè)問(wèn)題。

思路是這樣的：（我們利用php函數(shù)substr循環(huán)去截取這個(gè)字符串運(yùn)算式，依次取出這個(gè)字符串的值【我們得從第一個(gè)字符開(kāi)始截取】，我們將開(kāi)始截取位置設(shè)為一個(gè)循環(huán)增長(zhǎng)的變量，初始化為【$index=0】）,同時(shí)還需要?jiǎng)?chuàng)建兩個(gè)棧，一個(gè)專(zhuān)門(mén)存放數(shù)字【$numStack】，一個(gè)存放運(yùn)算符【$operStack】，我們還需要一個(gè)可以判斷是否是運(yùn)算符號(hào)的函數(shù)，將每次截取的值放入這個(gè)自定義函數(shù)中，返回一個(gè)可以區(qū)別為數(shù)字或運(yùn)算符的標(biāo)識(shí)，通過(guò)對(duì)這個(gè)標(biāo)識(shí)的判斷確定值是數(shù)字還是運(yùn)算符，是數(shù)字就插入數(shù)棧，是運(yùn)算符的話就插入符號(hào)棧。插入數(shù)棧的話可直接插入，但是符號(hào)棧的話需要特殊處理一下[【如果符號(hào)棧為空則直接插入，不為空：我們要將插入的符號(hào)與棧內(nèi)的符號(hào)進(jìn)行運(yùn)算優(yōu)先級(jí)比較（可以定義一個(gè)函數(shù)來(lái)判定符號(hào)優(yōu)先級(jí)，把 *  和 / 假定為1  把 + 和 - 假定為0  假設(shè)數(shù)字大的優(yōu)先級(jí)高，如此就能得出運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)），當(dāng)待插入的符號(hào)優(yōu)先級(jí)小于等于棧內(nèi)頂端的運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)，就從數(shù)棧彈出兩個(gè)值  符號(hào)棧彈出一個(gè)運(yùn)算符 將它們進(jìn)行運(yùn)算】

下面是一個(gè)php的實(shí)例【參考自韓順平老師的php算法教程】

<html>
<head>
<meta http-equiv='content-type' content='text/html;charset=utf-8'/>
</head>
<h1>高級(jí)計(jì)算器</h1>
<?php
/**
 * 一個(gè)棧類(lèi)
 */
class MyStack{
      public $top=-1;//默認(rèn)是-1，表示該棧是空的
      public $maxSize=15;//$maxSize表示棧最大容量
      public $stack=array();//
      //入棧的操作
      public function push($val)
      {
        //先判斷棧是否已經(jīng)滿了
        if($this->top==$this->maxSize-1){
          echo '<br/>棧滿，不能添加';
          return;
        }
        $this->top++;
        $this->stack[$this->top]=$val;
      }
      //出棧的操作,就是把棧頂?shù)闹等〕?      public function pop()
      {
        //判斷是否?？?        if($this->top==-1){
          echo '<br/>棧空1';
          return;
        }
        //把棧頂?shù)闹?，取?        $topVal=$this->stack[$this->top];
        $this->top--;
        return $topVal;
      }
      //顯示棧的所有數(shù)據(jù)的方法.
      public function showStack()
      {
        if($this->top==-1){
          echo '<br/>?？?';
          return;
        }
        echo '<br/>當(dāng)前棧的情況是....';
        for($i=$this->top;$i>-1;$i--){
          echo '<br/> stack['.$i.']='.$this->stack[$i];
        }
      }
      //判斷是否是一個(gè)運(yùn)算符
      public function isOper($val)
      {
        if ($val=='+'||$val=='-'||$val=='*'||$val=='/')
        {
          return true;
        }
      }
      //判斷棧是否為空
      public function isEmpty()
      {
        if ($this->top==-1) return true;
      }
      /**
       * 比較運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)
       * 我把 * 和/運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)看作1
       * +和- 看作0
       * 通過(guò)它們之間的比較就能得出它們的優(yōu)先級(jí)誰(shuí)更高
       */
      public function PRI($oper)
      {
        if ($oper=='*'||$oper=='/')
        {
          return 1;
        } else if ($oper=='+'||$oper=='-') {
          return 0;
        }
      }
      //返回棧頂端的值
      public function getTop()
      {
        return $this->stack[$this->top];
      }
      //計(jì)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;
      }
    }
    //需要進(jìn)行運(yùn)算的表達(dá)式
    $str = '12+5*2+3-5*2';
    //字符串的指針
    $index = 0;
    //聲明一個(gè)用于組合聯(lián)系數(shù)字的變量
    $keepNum = '';
    //定義一個(gè)數(shù)棧和一個(gè)符號(hào)棧
    $numsStack=new MyStack();
    $operStack=new MyStack();
    while (true)
    {
      $val = mb_substr($str,$index,1);
      //如果是一個(gè)符號(hào)就入符號(hào)棧 否則入數(shù)棧
      if ($operStack->isOper($val)==true)
      {
        //符號(hào)入棧前需要判斷一下 棧為空直接入棧 不為空需要比較當(dāng)前運(yùn)算符與棧頂端的運(yùn)算符
        //如果當(dāng)前運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)低于棧內(nèi)的 則需要運(yùn)算
        if ($operStack->isEmpty())
        {
          $operStack->push($val);
        } else {
           while (!$operStack->isEmpty()&&$operStack->PRI($val)<=$operStack->PRI($operStack->getTop()))
           {
             //當(dāng)前符號(hào)的優(yōu)先級(jí)要直到高于棧內(nèi)的時(shí)候才能入棧 否則要計(jì)算
            //當(dāng)前運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)低于棧內(nèi)的 則運(yùn)算
            $num1 = $numsStack->pop();
            $num2 = $numsStack->pop();
            $oper = $operStack->pop();
            $res = $numsStack->getResult($num1,$num2,$oper);
            //計(jì)算完畢將結(jié)果入棧
            $numsStack->push($res);
           }
          //把當(dāng)前這個(gè)符號(hào)再入符號(hào)棧
          $operStack->push($val);
            }
      } else {
        //考慮如果是連續(xù)數(shù)字的問(wèn)題
        $keepNum.=$val;
        //先判斷是否已經(jīng)到字符串最后.如果已經(jīng)到最后，就直接入棧.
        if ($index==mb_strlen($str)-1)
        {
          $numsStack->push($keepNum);//是數(shù)字直接入棧
        } else {
          //要判斷一下$ch字符的下一個(gè)字符是數(shù)字還是符號(hào).
          if ($operStack->isOper(mb_substr($str,$index+1,1)))
          {
            $numsStack->push($keepNum);
            $keepNum='';
          }
        }
      }
      $index++;//讓$index指向下一個(gè)字符.
      if ($index==mb_strlen($str)) break;//已掃描到字符串的末尾 就退出while循環(huán)
   }
    /*
    4. 當(dāng)掃描完畢后，就依次彈出數(shù)棧和符號(hào)棧的數(shù)據(jù)，并計(jì)算，最終留在數(shù)棧的值，就是運(yùn)算結(jié)果,只有符號(hào)棧不空就一直計(jì)算
    */
    while (!$operStack->isEmpty())
    {
      $num1 = $numsStack->pop();
      $num2 = $numsStack->pop();
      $oper = $operStack->pop();
      $res = $numsStack->getResult($num1,$num2,$oper);
      //計(jì)算完畢將結(jié)果入棧
      $numsStack->push($res);
    }
//當(dāng)退出while后，在數(shù)棧一定有一個(gè)數(shù)，這個(gè)數(shù)就是最后結(jié)果
echo $str.'='.$numsStack->getTop();
?>