PHP标准数学计算器的实现（基于堆栈实现）-php开发知识文章-编程文章分享

这篇文章主要介绍了PHP标准数学计算器的实现（基于堆栈实现）方法，涉及php堆栈的定义及使用堆栈进行数值运算的相关操作技巧，需要的朋友参考下

一个字符串运算式该如何去得出它的运算结果呢，使用堆栈的算法很巧妙的解决这个问题。

思路：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】

/**
 * 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

php计算器

以上就是本文PHP标准数学计算器的实现（基于堆栈实现）的全部内容，希望本文所述对大家PHP程序设计有所帮助。

PHP标准数学计算器的实现（基于堆栈实现）

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