PHP栈的定义、入栈出栈方法及基于堆栈实现的计算器完整实例

2023-09-21 17:08:08 42

本文实例讲述了PHP栈的定义、入栈出栈方法及基于堆栈实现的计算器。分享给大家供大家参考，具体如下：

栈是线性表的一种，他的特点是后入先出，可以这么理解，栈就像一个存东西的盒子，先放进去的在最底层，后放进去的在上层，因为上层的东西把底层的东西压住了，下层的想要出去就必须把上层的先拿开才行。

介绍代码：

data类：就是存放数据的类。（）就是要放入栈的东西
stack类：是栈的类，整个对栈就在这个类中

主要方法：

入栈push_stack（$data）检测栈是否已满，如果没满就让数据入栈。
出栈pop_stack($data)检测栈是否为空，如果不空可以出栈
读取栈顶元素top_stack()如果栈不空，返回当前栈顶部的数据。

下边是代码：

data=$data;
echo$data.":哥入栈了！
";
}
publicfunctiongetData(){
return$this->data;
}
publicfunction__destruct(){
echo$this->data."：哥走了！
";
}
}
classstack{
private$size;
private$top;
private$stack=array();
publicfunction__construct($size){
$this->Init_Stack($size);
}
//初始化栈
publicfunctionInit_Stack($size){
$this->size=$size;
$this->top=-1;
}
//判断栈是否为空
publicfunctionEmpty_Stack(){
if($this->top==-1)return1;
elsereturn0;
}
//判断栈是否已满
publicfunctionFull_Stack(){
if($this->top<$this->size-1)return0;
elsereturn1;
}
//入栈
publicfunctionPush_Stack($data){
if($this->Full_Stack())echo"栈满了
";
else$this->stack[++$this->top]=newdata($data);
}
//出栈
publicfunctionPop_Stack(){
if($this->Empty_Stack())echo"栈空着呢
";
elseunset($this->stack[$this->top--]);
}
//读取栈顶元素
publicfunctionTop_Stack(){
return$this->Empty_Stack()?"栈空无数据！":$this->stack[$this->top]->getData();
}
}
$stack=newstack(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(),'
';
$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();

运行结果：

栈空着呢
aa:哥入栈了！
aa1:哥入栈了！
aa1：哥走了！
aa2:哥入栈了！
aa3:哥入栈了！
aa4:哥入栈了！
aa4
栈满了
栈满了
aa4：哥走了！
aa3：哥走了！
aa2：哥走了！
aa：哥走了！
栈空着呢
栈空着呢

案例：基于堆栈的高级计算器

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】





高级计算器
top==$this->maxSize-1){
echo'
栈满，不能添加';
return;
}
$this->top++;
$this->stack[$this->top]=$val;
}
//出栈的操作,就是把栈顶的值取出
publicfunctionpop()
{
//判断是否栈空
if($this->top==-1){
echo'
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.
publicfunctionshowStack()
{
if($this->top==-1){
echo'
栈空2';
return;
}
echo'
当前栈的情况是....';
for($i=$this->top;$i>-1;$i--){
echo'
stack['.$i.']='.$this->stack[$i];
}
}
//判断是否是一个运算符
publicfunctionisOper($val)
{
if($val=='+'||$val=='-'||$val=='*'||$val=='/')
{
returntrue;
}
}
//判断栈是否为空
publicfunctionisEmpty()
{
if($this->top==-1)returntrue;
}
/**
*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
*/
publicfunctionPRI($oper)
{
if($oper=='*'||$oper=='/')
{
return1;
}elseif($oper=='+'||$oper=='-'){
return0;
}
}
//返回栈顶端的值
publicfunctiongetTop()
{
return$this->stack[$this->top];
}
//计算
publicfunctiongetResult($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=newMyStack();
$operStack=newMyStack();
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();
?>

运行结果：

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

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。

PHP栈的定义、入栈出栈方法及基于堆栈实现的计算器完整实例

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