Bagaimanakah Algoritma Shunting Yard Memudahkan Penilaian Ungkapan Matematik dalam PHP?

Mencipta Kalkulator dalam PHP

Mempermudahkan ungkapan matematik yang dimasukkan ke dalam tag dalam PHP boleh mencabar, terutamanya apabila mengekalkan notasi asal. Walaupun pendekatan brute-force menggantikan rentetan dengan nilai yang dikira kelihatan berdaya maju pada mulanya, ia menjadi tidak cekap.

Menggunakan Algoritma Shunting Yard

Penyelesaian yang lebih berkesan ialah Shunting Algoritma Yard. Ia menukar ungkapan input kepada Notasi Bahasa Poland Songsang (RPN). RPN memudahkan pengiraan kerana operan diikuti dengan serta-merta oleh pengendalinya.

Contoh Pelaksanaan

Kod berikut menyediakan pelaksanaan Algoritma Shunting Yard dalam PHP:

class Expression {

    protected $tokens;
    protected $output;

    // Shunting Yard Algorithm
    public function shuntingYard($input) {
        $stack = [];
        $tokens = $this->tokenize($input);
        foreach ($tokens as $token) {
            if (is_numeric($token)) {
                $this->output[] = $token;
            } else {
                switch ($token) {
                    case '(':
                        $stack[] = $token;
                        break;
                    case ')':
                        while ($stack && end($stack) != '(') {
                            $this->output[] = array_pop($stack);
                        }
                        if (!empty($stack)) {
                            array_pop($stack);
                        }
                        break;
                    default:
                        while ($stack && $this->precedence($token) <= $this->precedence(end($stack))) {
                            $this->output[] = array_pop($stack);
                        }
                        $stack[] = $token;
                        break;
                }
            }
        }
        while (!empty($stack)) {
            $this->output[] = array_pop($stack);
        }
    }

    // Tokenize the input
    public function tokenize($input) {
        preg_match_all('~\d+|~|~U', $input, $tokens);
        return $tokens[0];
    }

    // Operator precedence
    public function precedence($operator) {
        switch ($operator) {
            case '+':
            case '-':
                return 1;
            case '*':
            case '/':
                return 2;
            default:
                return 0;
        }
    }

    // Evaluate the RPN expression
    public function evaluate() {
        $stack = [];
        foreach ($this->output as $token) {
            if (is_numeric($token)) {
                $stack[] = $token;
            } else {
                $operand2 = array_pop($stack);
                $operand1 = array_pop($stack);
                switch ($token) {
                    case '+':
                        $result = $operand1 + $operand2;
                        break;
                    case '-':
                        $result = $operand1 - $operand2;
                        break;
                    case '*':
                        $result = $operand1 * $operand2;
                        break;
                    case '/':
                        $result = $operand1 / $operand2;
                        break;
                }
                $stack[] = $result;
            }
        }
        return array_pop($stack);
    }
}

$expression = new Expression();
$expression->shuntingYard('8*(5+1)');
$result = $expression->evaluate();

echo $result; // Output: 48

Kod ini menterjemah input ke dalam RPN, menilai timbunan yang terhasil dan mengembalikan yang terakhir hasil.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimanakah Algoritma Shunting Yard Memudahkan Penilaian Ungkapan Matematik dalam PHP?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!