PHP基于堆棧實現的高級計算器功能示例

更新:2017-10-25    編輯:山芙    來源:會員投稿    人氣:加載中...    字號:|

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本文實例講述了PHP基于堆棧實現高級計算器功能分享給大家供大家參考,具體如下:

當我們得到一個字符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棧的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循環去截取這個字符串運算式,依次取出這個字符串的值【我們得從第一個字符開始截取】,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定義函數中,返回一個可以區別為數字或運算符的標識,通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,是運算符的話就插入符號棧。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級比較(可以定義一個函數來判定符號優先級,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于等于棧內頂端的運算符優先級,就從數棧彈出兩個值  符號棧彈出一個運算符 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算法教程】

<html> <head> <meta http-equiv='content-type' content='text/html;charset=utf-8'/> </head> <h1>高級計算器</h1> <?php /** * 一個棧類 */ class MyStack{ public $top=-1;//默認是-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]=$val; } //出棧的操作,就是把棧頂的值取出 public function pop() { //判斷是否棧空 if($this->top==-1){ echo '<br/>棧空1'; return; } //把棧頂的值,取出 $topVal=$this->stack[$this->top]; $this->top--; return $topVal; } //顯示棧的所有數據的方法. public function showStack() { if($this->top==-1){ echo '<br/>棧空2'; return; } echo '<br/>當前棧的情況是....'; for($i=$this->top;$i>-1;$i--){ echo '<br/> stack['.$i.']='.$this->stack[$i]; } } //判斷是否是一個運算符 public function isOper($val) { if ($val=='+'||$val=='-'||$val=='*'||$val=='/') { return true; } } //判斷棧是否為空 public function isEmpty() { if ($this->top==-1) return true; } /** * 比較運算符的優先級 * 我把 * 和/運算符的優先級看作1 * +和- 看作0 * 通過它們之間的比較就能得出它們的優先級誰更高 */ public function PRI($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; } } //需要進行運算的表達式 $str = '12+5*2+3-5*2'; //字符串的指針 $index = 0; //聲明一個用于組合聯系數字的變量 $keepNum = ''; //定義一個數棧和一個符號棧 $numsStack=new MyStack(); $operStack=new MyStack(); while (true) { $val = mb_substr($str,$index,1); //如果是一個符號就入符號棧 否則入數棧 if ($operStack->isOper($val)==true) { //符號入棧前需要判斷一下 棧為空直接入棧 不為空需要比較當前運算符與棧頂端的運算符 //如果當前運算符的優先級低于棧內的 則需要運算 if ($operStack->isEmpty()) { $operStack->push($val); } else { while (!$operStack->isEmpty()&&$operStack->PRI($val)<=$operStack->PRI($operStack->getTop())) { //當前符號的優先級要直到高于棧內的時候才能入棧 否則要計算 //當前運算符的優先級低于棧內的 則運算 $num1 = $numsStack->pop(); $num2 = $numsStack->pop(); $oper = $operStack->pop(); $res = $numsStack->getResult($num1,$num2,$oper); //計算完畢將結果入棧 $numsStack->push($res); } //把當前這個符號再入符號棧 $operStack->push($val); } } else { //考慮如果是連續數字的問題 $keepNum.=$val; //先判斷是否已經到字符串最后.如果已經到最后,就直接入棧. if ($index==mb_strlen($str)-1) { $numsStack->push($keepNum);//是數字直接入棧 } else { //要判斷一下$ch字符的下一個字符是數字還是符號. if ($operStack->isOper(mb_substr($str,$index+1,1))) { $numsStack->push($keepNum); $keepNum=''; } } } $index++;//讓$index指向下一個字符. if ($index==mb_strlen($str)) break;//已掃描到字符串的末尾 就退出while循環 } /* 4. 當掃描完畢后,就依次彈出數棧和符號棧的數據,并計算,最終留在數棧的值,就是運算結果,只有符號棧不空就一直計算 */ while (!$operStack->isEmpty()) { $num1 = $numsStack->pop(); $num2 = $numsStack->pop(); $oper = $operStack->pop(); $res = $numsStack->getResult($num1,$num2,$oper); //計算完畢將結果入棧 $numsStack->push($res); } //當退出while后,,在數棧一定有一個數,這個數就是最后結果 echo $str.'='.$numsStack->getTop(); ?>

 


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