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PHP棧的定義、入棧出棧方法及基于堆棧實(shí)現(xiàn)的計(jì)算器完整實(shí)例

 更新時(shí)間：2017年11月01日 11:19:35   作者：binbin1129  
這篇文章主要介紹了PHP棧的定義、入棧出棧方法及基于堆棧實(shí)現(xiàn)的計(jì)算器,結(jié)合實(shí)例形式較為詳細(xì)的分析了php定義與使用棧的基本方法,并結(jié)合完整實(shí)例形式給出了php基于堆棧實(shí)現(xiàn)高級(jí)計(jì)算器功能的相關(guān)操作技巧,需要的朋友可以參考下

本文實(shí)例講述了PHP棧的定義、入棧出棧方法及基于堆棧實(shí)現(xiàn)的計(jì)算器。分享給大家供大家參考，具體如下：

棧是線性表的一種，他的特點(diǎn)是后入先出，可以這么理解，棧就像一個(gè)存東西的盒子，先放進(jìn)去的在最底層，后放進(jìn)去的在上層，因?yàn)樯蠈拥臇|西把底層的東西壓住了，下層的想要出去就必須把上層的先拿開才行。

介紹代碼：

data類：就是存放數(shù)據(jù)的類。（）就是要放入棧的東西
stack類：是棧的類，整個(gè)對(duì)棧就在這個(gè)類中

主要方法：

入棧push_stack（$data）檢測(cè)棧是否已滿，如果沒滿就讓數(shù)據(jù)入棧。
出棧pop_stack($data)檢測(cè)棧是否為空，如果不空可以出棧
讀取棧頂元素top_stack()如果棧不空，返回當(dāng)前棧頂部的數(shù)據(jù)。

下邊是代碼：

<?php
/**
* Author Been
**/
class data{
  //數(shù)據(jù)
  private $data;
  public function __construct($data){
    $this->data=$data;
    echo $data.":哥入棧了！<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);
  }
  //初始化棧
  public function Init_Stack($size){
    $this->size=$size;
    $this->top=-1;
  }
  //判斷棧是否為空
  public function Empty_Stack(){
    if($this->top==-1)return 1;
    else return 0;
  }
  //判斷棧是否已滿
  public function Full_Stack(){
    if($this->top<$this->size-1)return 0;
    else return 1;
  }
  //入棧
  public function Push_Stack($data){
    if($this->Full_Stack())echo "棧滿了<br />";
    else $this->stack[++$this->top]=new data($data);
  }
  //出棧
  public function Pop_Stack(){
    if($this->Empty_Stack())echo "?？罩?lt;br />";
    else unset($this->stack[$this->top--]);
  }
  //讀取棧頂元素
  public function Top_Stack(){
    return $this->Empty_Stack()?"?？諢o數(shù)據(jù)！":$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();

運(yùn)行結(jié)果：

?？罩?
aa:哥入棧了！
aa1:哥入棧了！
aa1：哥走了！
aa2:哥入棧了！
aa3:哥入棧了！
aa4:哥入棧了！
aa4
棧滿了
棧滿了
aa4：哥走了！
aa3：哥走了！
aa2：哥走了！
aa：哥走了！
?？罩?
?？罩?

案例：基于堆棧的高級(jí)計(jì)算器

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)字符開始截取】，我們將開始截取位置設(shè)為一個(gè)循環(huán)增長(zhǎng)的變量，初始化為【$index=0】）,同時(shí)還需要?jiǎng)?chuàng)建兩個(gè)棧，一個(gè)專門存放數(shù)字【$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
 */
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]=$val;
      }
      //出棧的操作,就是把棧頂?shù)闹等〕?
      public function pop()
      {
        //判斷是否棧空
        if($this->top==-1){
          echo '<br/>?？?';
          return;
        }
        //把棧頂?shù)闹担〕?
        $topVal=$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 ($this->top==-1) return true;
      }
      /**
       * 比較運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)
       * 我把 * 和/運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)看作1
       * +和- 看作0
       * 通過它們之間的比較就能得出它們的優(yōu)先級(jí)誰更高
       */
      public function PRI($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(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();
?>

運(yùn)行結(jié)果：

12+5*2+3-5*2=15

PS：這里再為大家推薦幾款計(jì)算工具供大家進(jìn)一步參考借鑒：

在線一元函數(shù)（方程）求解計(jì)算工具：
http://tools.jb51.net/jisuanqi/equ_jisuanqi

科學(xué)計(jì)算器在線使用_高級(jí)計(jì)算器在線計(jì)算：
http://tools.jb51.net/jisuanqi/jsqkexue

在線計(jì)算器_標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算器：
http://tools.jb51.net/jisuanqi/jsq

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希望本文所述對(duì)大家PHP程序設(shè)計(jì)有所幫助。

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