PHP如何使用栈完成高级计算器

在PHP中使用栈可以实现一个基本的高级计算器，可以进行加减乘除、求幂、括号优先级等操作。下面将通过步骤来讲解如何使用PHP实现一个高级计算器。

步：定义栈类

首先，我们需要定义一个栈类，包含以下方法：

1. push($item)：将元素$item入栈

2. pop()：从栈顶取出元素

3. isEmpty()：判断栈是否为空

4. top()：获取栈顶元素

5. clear()：清空栈

代码如下：

class Stack {
    private $stack = array();
 
    public function push($item) {
        array_push($this->stack, $item);
    }
 
    public function pop() {
        return array_pop($this->stack);
    }
 
    public function isEmpty() {
        return empty($this->stack);
    }
 
    public function top() {
        return end($this->stack);
    }
 
    public function clear() {
        $this->stack = array();
    }
}

第二步：定义高级计算器类

接下来，我们需要定义一个高级计算器类，包含以下方法：

1. evaluate($expression)：计算表达式的值

2. isOperator($char)：判断字符是否是运算符

3. getPriority($char)：获取运算符的优先级

4. compute($left, $operator, $right)：计算两个数字的结果

代码如下：

class Calculator {
    private $numStack; // 数字栈
    private $opStack; // 运算符栈
 
    function __construct() {
        $this->numStack = new Stack();
        $this->opStack = new Stack();
    }
 
    public function evaluate($expression) {
        $i = 0;
        while ($i < strlen($expression)) {
            $char = $expression[$i];
            if (is_numeric($char)) { // 如果是数字，入栈
                $num = $this->getNumber($expression, $i);
                $this->numStack->push($num);
            } else if ($this->isOperator($char)) { // 如果是操作符，入栈
                while (!$this->opStack->isEmpty() && $this->getPriority($this->opStack->top()) >= $this->getPriority($char)) {
                    $this->compute();
                }
                $this->opStack->push($char);
            } else if ($char == '(') { // 如果是左括号，入栈
                $this->opStack->push($char);
            } else if ($char == ')') { // 如果是右括号，计算到左括号为止
                while ($this->opStack->top() != '(') {
                    $this->compute();
                }
                $this->opStack->pop();
            }
            $i++;
        }
        while (!$this->opStack->isEmpty()) { // 计算剩余的表达式
            $this->compute();
        }
        return $this->numStack->pop();
    }
 
    private function isOperator($char) {
        return in_array($char, array('+', '-', '*', '/', '^'));
    }
 
    private function getPriority($char) {
        if ($char == '*' || $char == '/') {
            return 2;
        } else if ($char == '+' || $char == '-') {
            return 1;
        } else if ($char == '^') {
            return 3;
        } else {
            return 0;
        }
    }
 
    private function compute() {
        $right = (int) $this->numStack->pop();
        $left = (int) $this->numStack->pop();
        $operator = $this->opStack->pop();
        switch ($operator) {
            case '+':
                $result = $left + $right;
                break;
            case '-':
                $result = $left - $right;
                break;
            case '*':
                $result = $left * $right;
                break;
            case '/':
                $result = $left / $right;
                break;
            case '^':
                $result = pow($left, $right);
                break;
        }
        $this->numStack->push($result);
    }
 
    private function getNumber($expression, &$i) {
        $num = 0;
        while ($i < strlen($expression) && is_numeric($expression[$i])) {
            $num = $num * 10 + (int) $expression[$i];
            $i++;
        }
        $i--;
        return $num;
    }
}

第三步：测试代码

最后，我们来测试一下此计算器的功能：

$calculator = new Calculator();
echo $calculator->evaluate("2+3*4"); // 输出14
echo $calculator->evaluate("(2+3)*4"); // 输出20
echo $calculator->evaluate("2^3"); // 输出8

运行结果：

14
20
8

以上代码实现了PHP如何使用栈完成高级计算器，可以进行加减乘除、求幂、括号优先级等操作。如果想要更加复杂的计算器，可以扩展这个类。