PHP棧的定義、入棧出棧方法及基于堆棧實現(xiàn)的計算器完整實例

更新時間：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現(xiàn)的計算器,結(jié)合實例形式較為詳細的分析了php定義與使用棧的基本方法,并結(jié)合完整實例形式給出了php基于堆棧實現(xiàn)高級計算器功能的相關(guān)操作技巧,需要的朋友可以參考下

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

棧是線性表的一種，他的特點是后入先出，可以這么理解，棧就像一個存東西的盒子，先放進去的在最底層，后放進去的在上層，因為上層的東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，整個對棧就在這個類中

主要方法：

入棧push_stack（$data）檢測棧是否已滿，如果沒滿就讓數(shù)據(jù)入棧。
出棧pop_stack($data)檢測棧是否為空，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 "棧空著呢<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?
棧空著呢

案例：基于堆棧的高級計算器

當(dāng)我們得到一個字符串運算式該如何去得出它的運算結(jié)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(shù)substr循環(huán)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(shè)為一個循環(huán)增長的變量，初始化為【$index=0】）,同時還需要創(chuàng)建兩個棧，一個專門存放數(shù)字【$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(shù)，將每次截取的值放入這個自定義函數(shù)中，返回一個可以區(qū)別為數(shù)字或運算符的標(biāo)識，通過對這個標(biāo)識的判斷確定值是數(shù)字還是運算符，是數(shù)字就插入數(shù)棧，是運算符的話就插入符號棧。插入數(shù)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(nèi)的符號進行運算優(yōu)先級比較（可以定義一個函數(shù)來判定符號優(yōu)先級，把 * 和 / 假定為1 把 + 和 - 假定為0 假設(shè)數(shù)字大的優(yōu)先級高，如此就能得出運算符優(yōu)先級），當(dāng)待插入的符號優(yōu)先級小于等于棧內(nèi)頂端的運算符優(yōu)先級，就從數(shù)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(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]=$val;
      }
      //出棧的操作,就是把棧頂?shù)闹等〕?
      public function pop()
      {
        //判斷是否?？?
        if($this->top==-1){
          echo '<br/>棧空1';
          return;
        }
        //把棧頂?shù)闹?，取?
        $topVal=$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/>棧空2';
          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 ($this->top==-1) return true;
      }
      /**
       * 比較運算符的優(yōu)先級
       * 我把 * 和/運算符的優(yōu)先級看作1
       * +和- 看作0
       * 通過它們之間的比較就能得出它們的優(yōu)先級誰更高
       */
      public function PRI($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(lián)系數(shù)字的變量
$keepNum = '';
//定義一個數(shù)棧和一個符號棧
$numsStack=new MyStack();
$operStack=new MyStack();
while (true)
{
  $val = mb_substr($str,$index,1);
  //如果是一個符號就入符號棧 否則入數(shù)棧
  if ($operStack->isOper($val)==true)
  {
    //符號入棧前需要判斷一下 棧為空直接入棧 不為空需要比較當(dāng)前運算符與棧頂端的運算符
    //如果當(dāng)前運算符的優(yōu)先級低于棧內(nèi)的 則需要運算
    if ($operStack->isEmpty())
    {
      $operStack->push($val);
    } else {
       while (!$operStack->isEmpty()&&$operStack->PRI($val)<=$operStack->PRI($operStack->getTop()))
       {
         //當(dāng)前符號的優(yōu)先級要直到高于棧內(nèi)的時候才能入棧 否則要計算
        //當(dāng)前運算符的優(yōu)先級低于棧內(nèi)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(jié)果入棧
        $numsStack->push($res);
       }
      //把當(dāng)前這個符號再入符號棧
      $operStack->push($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$ch字符的下一個字符是數(shù)字還是符號.
      if ($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(huán)
}
/*
4. 當(dāng)掃描完畢后，就依次彈出數(shù)棧和符號棧的數(shù)據(jù)，并計算，最終留在數(shù)棧的值，就是運算結(jié)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(jié)果入棧
  $numsStack->push($res);
}
//當(dāng)退出while后，在數(shù)棧一定有一個數(shù)，這個數(shù)就是最后結(jié)果
echo $str.'='.$numsStack->getTop();
?>

運行結(jié)果：