堆疊是線性表的一種,他的特點是後入先出,可以這麼理解,堆疊就像一個存東西的盒子,先放進去的在最底層,後放進去的在上層,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。
介紹程式碼:
data類別:就是存放資料的類別。 ()就是要放入堆疊的東西
stack類別:是堆疊的類,整個對棧就在這個類別中
主要方法:
#入棧push_stack($data)偵測堆疊是否已滿,如果沒滿就讓資料入棧。
出棧pop_stack($data)偵測堆疊是否為空,如果不空可以出棧
讀取堆疊頂部元素top_stack()如果堆疊不空,則傳回目前堆疊頂端的資料。
下邊是程式碼:##
<?php /** * Author Been **/ class data{ //数据 private $data; public function construct($data){ $this->data=$data; echo $data.":哥入栈了!<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); } //初始化栈 public function Init_Stack($size){ $this->size=$size; $this->top=-1; } //判断栈是否为空 public function Empty_Stack(){ if($this->top==-1)return 1; else return 0; } //判断栈是否已满 public function Full_Stack(){ if($this->top<$this->size-1)return 0; else return 1; } //入栈 public function Push_Stack($data){ if($this->Full_Stack())echo "栈满了<br />"; else $this->stack[++$this->top]=new data($data); } //出栈 public function Pop_Stack(){ if($this->Empty_Stack())echo "栈空着呢<br />"; else unset($this->stack[$this->top--]); } //读取栈顶元素 public function Top_Stack(){ return $this->Empty_Stack()?"栈空无数据!":$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(); $stack->Pop_Stack();
栈空着呢 aa:哥入栈了! aa1:哥入栈了! aa1:哥走了! aa2:哥入栈了! aa3:哥入栈了! aa4:哥入栈了! aa4 栈满了 栈满了 aa4:哥走了! aa3:哥走了! aa2:哥走了! aa:哥走了! 栈空着呢 栈空着呢
案例:基於堆疊的高階計算器
當我們得到一個字串運算式該如何去得到它的運算結果呢? 這時候我們就能使用堆疊的演算法很巧妙的解決這個問題。 思路是這樣的:(我們利用php函數substr循環去截取這個字串運算式,依序取出這個字串的值【我們得從第一個字元開始截取】,我們將開始截取位置設為一個循環增長的變量,初始化為【$index=0】),同時還需要創建兩個棧,一個專門存放數字【$numStack】,一個存放運算符【$operStack】,我們還需要一個可以判斷是否是運算符號的函數,將每次截取的值放入這個自訂函數中,傳回一個可以區別為數字或運算子的標識,透過對這個標識的判斷來確定值是數字還是運算符,是數字就插入數棧,是運算子的話就插入符號棧。插入數棧的話可直接插入,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的符號進行運算優先權比較(可以定義一個函數來判符號優先級,把* 和/ 假定為1 把+ 和- 假定為0 假設數字大的優先權高,如此就能得出運算子優先權),當待插入的符號優先權小於等於堆疊內頂端的運算子優先權,就從數棧彈出兩個值 符號堆疊彈出一個運算子將它們進行運算】
下面是一個php的實例【參考自韓順平老師的php演算法教學】<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(); ?>
12+5*2+3-5*2=15
以上是php棧的定義與入棧出棧方法以及計算器完整的實作實例的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!