欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页  >  IT编程

Python 70行代码实现简单算式计算器

程序员文章站 2022-06-16 22:07:06
描述:用户输入一系列算式字符串,程序返回计算结果。 要求:不使用eval、exec函数。 实现思路:找到当前字符串优先级最高的表达式,在算术运算中,()优先级最高,则取出算式最底层的(),再进行加减乘除运算。对于加减乘除,也要确立一个优先级,可以使用一个运算符列表,用for循环逐个处理运算符,并且要 ......

描述:用户输入一系列算式字符串,程序返回计算结果。

要求:不使用eval、exec函数。

实现思路:找到当前字符串优先级最高的表达式,在算术运算中,()优先级最高,则取出算式最底层的(),再进行加减乘除运算。对于加减乘除,也要确立一个优先级,可以使用一个运算符列表,用for循环逐个处理运算符,并且要考虑同级情况(如for遍历至*时,也要考虑同级别的\是否要提前运算)。不断循环上述过程,直到最终得到一个结果。

关键点:使用re模块匹配出当前状态下优先级最高的算式。

result = re.search('\([^()]+\)',s)

实现代码:

import re
'''根据本逻辑,‘-’必须早于‘+’循环 否则特殊情况会报错
	原因是若出现符号--,会被处理为+,若+优先遍历,最后+将无法被处理'''
oper_char = ['^','*','/','-','+']
def format_str(s):
    '''除去空格和两边括号'''
    return s.replace(' ','').replace('(','').replace(')','')

def handle_symbol(s):
    '''处理多个运算符并列的情况'''
    return s.replace('+-','-').replace('--','+').replace('-+','-').replace('++','+')

def cal(x,y,opertor):
    '''加减乘除开方'''
    if opertor == '^':return x**y
    elif opertor == '*':return x*y
    elif opertor == '/':return x/y
    elif opertor == '+':return x+y
    elif opertor == '-':return x-y

def bottom_operation(s):
    '''无括号运算  返回一个浮点数
		symbol用于判断返回值是正还是负'''
    symbol = 0
    s = handle_symbol(s)
    for c in oper_char:
        while c in s:
            id,char = (s.find(c),c)
            if c in ('*','/') and '*' in s and '/' in s:
                ids,idd = (s.find('*'),s.find('/'))
                id,char = (ids,'*') if ids <= idd else (idd,'/')
            if c in ('+','-') and '+' in s and '-' in s:
                ida,idd = (s.find('+'),s.find('-'))
                id,char = (ida,'+') if ida <= idd else (idd,'-')
            if id == -1:break
            left,right = ('','')
            for i in range(id - 1,-1,-1):
                if s[i] in oper_char:break
                left = s[i] + left
            for i in range(id + 1,len(s)):
			 if s[id+1] == '-':
			     right += s[i]
				continue
                if s[i] in oper_char:break
                right += s[i]
            if right == '' or left == '':
                if s[0] in ('-','+'):
                    if '+' not in s[1:] and '-' not in s[1:]:break
                    s = s[1:].replace('-','负').replace('+','-').replace('负','+')
                    symbol += 1
                    continue
                else:return '输入算式有误'
            old_str = left + char + right
            new_str = str(cal(float(left),float(right),char))
            s = handle_symbol(s.replace(old_str,new_str))
    return float(s) if symbol % 2 == 0 else -float(s)

def get_bottom(s):
    '''获取优先级最高的表达式'''
    res = re.search('\([^()]+\)',s)
    if res != none:return res.group()

if __name__ == '__main__':
    while true:
        s1 = input('请输入您要计算的表达式(支持加减乘除开方): ')
        while get_bottom(s1) != none:
            source = get_bottom(s1)
            result = bottom_operation(format_str((source)))
            s1 = s1.replace(source,str(result))
        print(bottom_operation(format_str(s1)))