用PHP实现的四则运算表达式计算实现代码

下面我来详细讲解用PHP实现的四则运算表达式计算实现代码的攻略，包括以下几个步骤：

1. 获取用户输入的四则运算表达式，并进行合法性检验；

2. 将表达式转换为逆波兰表达式（RPN）形式；

3. 计算逆波兰表达式，得出最终的计算结果。

接下来我来详细解释每个步骤的具体实现。

1. 获取用户输入的四则运算表达式，并进行合法性检验

首先，我们需要获取用户输入的四则运算表达式，可以使用PHP的内置函数readline()来实现。获取到表达式后，我们需要对其进行合法性检验，以防止用户输入的表达式不符合预期，导致程序崩溃或出错。具体的检验方法可以包括以下几个步骤：

• 检测表达式中是否只包含数字、括号、加减乘除等符号；
• 检测表达式中括号是否匹配、是否嵌套等；
• 检测表达式中运算符使用是否正确，如相邻运算符是否合法等。

2. 将表达式转换为逆波兰表达式（RPN）形式

接下来，我们需要将表达式转换为逆波兰表达式（RPN）形式。RPN是一种去除了括号和运算符优先级的数学表达式，它由操作数和后缀表达式中的操作符组成。RPN的优点是计算顺序固定，方便计算机计算。具体的转换方法可以使用栈来实现，可以包括以下几个步骤：

• 从左往右遍历表达式中的每个元素，遇到数字就直接输出，遇到运算符就将其压入栈中；
• 如果遇到左括号，则将其压入栈中；
• 如果遇到右括号，则将栈中所有元素依次弹出并输出，直到遇到左括号；
• 如果遇到运算符，则比较其与栈顶元素的优先级，如果栈顶元素优先级低，则将栈顶元素弹出并输出，直到该运算符优先级不低于栈顶元素优先级，然后将该运算符压入栈中。

3. 计算逆波兰表达式，得出最终的计算结果

最后，我们需要对转换后的逆波兰表达式进行计算，得出最终的计算结果。计算方法也可以使用栈来实现，可以包括以下几个步骤：

• 从左往右遍历逆波兰表达式中的每个元素，遇到数字就将其压入栈中；
• 如果遇到运算符，则取出栈顶的两个元素，按照该运算符进行运算，将结果压入栈中；
• 遍历完整个逆波兰表达式后，栈中剩余的元素就是最终的计算结果。

下面是一个用PHP实现四则运算表达式计算的示例代码：

<?php

// 获取用户输入的四则运算表达式
$expr = readline("请输入四则运算表达式：");

// 进行合法性检验（略）

// 将表达式转换为逆波兰表达式（RPN）形式
function toRpn($expr) {
    $stack = [];  // 运算符栈
    $rpn = [];    // 逆波兰表达式

    // 运算符优先级
    $priority = [
        '+' => 1,
        '-' => 1,
        '*' => 2,
        '/' => 2,
        '(' => 0,
        ')' => 0,
    ];

    // 遍历表达式中的每个元素
    foreach (str_split($expr) as $c) {
        if (is_numeric($c)) {
            // 如果是数字，直接加入逆波兰表达式
            $rpn[] = $c;
        } else {
            if ($c == '(') {
                // 如果是左括号，直接加入运算符栈
                array_push($stack, $c);
            } elseif ($c == ')') {
                // 如果是右括号，弹出运算符栈中的元素，加入逆波兰表达式，直到遇到左括号
                while (($s = array_pop($stack)) != '(') {
                    $rpn[] = $s;
                }
            } else {
                // 如果是运算符，比较其与栈顶元素的优先级，如果栈顶元素优先级低，则弹出栈顶元素加入逆波兰表达式
                while (!empty($stack) && $priority[end($stack)] >= $priority[$c]) {
                    $rpn[] = array_pop($stack);
                }
                array_push($stack, $c);
            }
        }
    }

    // 将栈中剩余的运算符加入逆波兰表达式中
    while (!empty($stack)) {
        $rpn[] = array_pop($stack);
    }

    return $rpn;
}

// 计算逆波兰表达式，得出最终的计算结果
function calcRpn($rpn) {
    $stack = [];  // 数字栈

    // 遍历逆波兰表达式中的每个元素
    foreach ($rpn as $c) {
        if (is_numeric($c)) {
            // 如果是数字，直接加入数字栈
            array_push($stack, $c);
        } else {
            // 如果是运算符，取出数字栈顶的两个元素，按照该运算符进行运算，将结果压入数字栈
            $b = array_pop($stack);
            $a = array_pop($stack);
            switch ($c) {
                case '+': array_push($stack, $a + $b); break;
                case '-': array_push($stack, $a - $b); break;
                case '*': array_push($stack, $a * $b); break;
                case '/': array_push($stack, $a / $b); break;
            }
        }
    }

    // 数字栈中剩余的元素就是最终的计算结果
    return array_pop($stack);
}

// 转换为逆波兰表达式
$rpn = toRpn($expr);

// 计算逆波兰表达式，得出最终的计算结果
$result = calcRpn($rpn);

echo "计算结果为：$result\n";

假设用户输入的表达式为3*(4+5)-6/2，运行以上代码可以得到输出结果为：计算结果为：31。