PHP基于堆栈实现的高级计算器功能示例

更新:2017-10-25    编辑:山芙    来源:会员投稿    人气:加载中...    字号:|

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本文实例讲述了PHP基于堆栈实现高级计算器功能分享给大家供大家参考,具体如下:

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(); ?>

 


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