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PHP基于堆栈实现的高级计算器功能示例

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[开发(php) 所属分类 开发(php) | 发布者 店小二04 | 时间 | 作者 红领巾 ] 0人收藏点击收藏

本文实例讲述php基于堆栈实现的高级计算器功能。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();
?>

PS:这里再为大家推荐几款计算工具供大家进一步参考借鉴:

在线一元函数(方程)求解计算工具:
http://tools.jb51.net/jisuanqi/equ_jisuanqi
科学计算器在线使用_高级计算器在线计算:
http://tools.jb51.net/jisuanqi/jsqkexue
在线计算器_标准计算器:
http://tools.jb51.net/jisuanqi/jsq

更多关于PHP相关内容感兴趣的读者可查看本站专题:《PHP数学运算技巧总结》、《PHP运算与运算符用法总结》、《php字符串(string)用法总结》、《PHP数组(Array)操作技巧大全》、《PHP数据结构与算法教程》、《php程序设计算法总结》及《php正则表达式用法总结》

希望本文所述对大家PHP程序设计有所帮助。

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主题: PHP算法数据结构数据变量
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