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PHP栈数据结构和括号匹配算法实例讲解

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发表于 2020-6-9 20:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
本文主要介绍了基于PHP实现栈数据结构和括号匹配算法,结合实例形式分析了php数组操作实现栈数据结构的进栈、出栈,以及基于栈的括号匹配应用技巧,需要的朋友可以参考下,希望能帮助到大家。

栈,体现的是后进先出,即LIFO。队列,体现的是先进先出,即FIFO。

栈操作:

array_pop() //尾出
array_push() //尾进

array_shift()//头进
array_unshift()//头出

用例:验证一个数学算式是否正确,比如{2*3[x*y+5+m*(i-j)/3]+k*(4+(t+9))}。

分析:对于一个算式的正确与否,就是体现在,各种括号的匹配上,括号完全匹配,算式就没问题,那怎么来检验一个算式里的括号匹配呢,碰到过很多人想着用正则。我是想不通这正则怎么写,怎么实现嵌套关系。这个时候栈就派上用场了。看下边代码。

function checkMatch($str){
  if(!$str)return false;
  $arr = str_split($str);
  $left = array('{','[','(');
  $right = array('}',']',')');
  $stack = array();
  reset($arr);  //使用while遍历数组需要先reset(),防止遍历不完整
  while(list($key, $val) = each($arr)){
    if(in_array($val,$left,true)){
      //入栈
      array_push($stack,$val); //把出现的全部左括号压入栈中
    }else if(in_array($val,$right,true)){
      $topStack = end($stack); //如果出现右括号,则栈顶的元素肯定是与其匹配的左括号(因为括号是对应的),先取出栈顶元素。
      if(isset($topStack) && !empty($topStack)){
        if(array_search($val,$right,true) === array_search($topStack,$left,true)){ //判断当前右括号是不是与左括号匹配
          //出栈
          array_pop($stack); //匹配的话就pop出栈
        }else{
          //
          return false; //左右不匹配
        }
      }else{
        //
        return false; //右括号多,因为没取出对应的左括号
      }
    }
  }
  return empty($stack) ? true : false;  //循环完成后判断$stack中是否还有值,有的话证明左括号多
}
$test = '{2*3[x*y+5+m*(i-j)/3]+k*(4+(t+9))}';
var_dump ( checkMatch ( $test ) );

上述代码中的栈,是由array_pop和array_push实现的;同理,也可以用array_shift和array_unshift实现。

附:队列操作

array_shift() //头出
array_push() //尾进

array_unshift //头进
array_pop //尾出

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