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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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