Python 70行代码实现简单算式计算器解析


						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)))



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