作業：
使用正則表達式和遞歸實現計算器功能。
實現：
1、實現帶括號的計算
2、實現指數、加減乘除求余等功能
一、實例說明：
本實例自己寫了個版本，但依舊存在一點bug，例：-2-2等計算問題，故最后在武SIR的代碼基礎上加了指數、求余等功能。
該計算器思路：
1、遞歸尋找表達式中只含有 數字和運算符的表達式，並計算結果
2、由於整數計算會忽略小數，所有的數字都認為是浮點型操作，以此來保留小數
使用技術：
1、正則表達式
2、遞歸
二、流程圖：
三、代碼：
#!/usr/bin/python27 #_*_ coding=utf-8 _*_ ''' Created on 2016年1月17日 @author: 王凱 ''' ''' 該計算器思路： 1、遞歸尋找表達式中只含有 數字和運算符的表達式，並計算結果 2、由於整數計算會忽略小數，所有的數字都認為是浮點型操作，以此來保留小數 使用技術： 1、正則表達式 2、遞歸 執行流程如下： ******************** 請計算表達式： 1 - 2 * ( (60-30 +(-40.0/5) * (9-2*5/3 + 7 /3*99/4*2998 +10 * 568/14 )) - (-4*3)/ (16-3*2) ) ******************** before： ['1-2*((60-30+(-40.0/5)*(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))'] -40.0/5=-8.0 after： ['1-2*((60-30+-8.0*(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))'] ========== 上一次計算結束 ========== before： ['1-2*((60-30+-8.0*(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))'] 9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14=173545.880953 after： ['1-2*((60-30+-8.0*173545.880953)-(-4*3)/(16-3*2))'] ========== 上一次計算結束 ========== before： ['1-2*((60-30+-8.0*173545.880953)-(-4*3)/(16-3*2))'] 60-30+-8.0*173545.880953=-1388337.04762 after： ['1-2*(-1388337.04762-(-4*3)/(16-3*2))'] ========== 上一次計算結束 ========== before： ['1-2*(-1388337.04762-(-4*3)/(16-3*2))'] -4*3=-12.0 after： ['1-2*(-1388337.04762--12.0/(16-3*2))'] ========== 上一次計算結束 ========== before： ['1-2*(-1388337.04762--12.0/(16-3*2))'] 16-3*2=10.0 after： ['1-2*(-1388337.04762--12.0/10.0)'] ========== 上一次計算結束 ========== before： ['1-2*(-1388337.04762--12.0/10.0)'] -1388337.04762--12.0/10.0=-1388335.84762 after： ['1-2*-1388335.84762'] ========== 上一次計算結束 ========== 我的計算結果： 2776672.69524 ''' import re,os,sys def compute_exponent(arg): """ 操作指數 :param expression:表達式 :return:計算結果 """ val = arg[0] pattern = re.compile(r'\d+\.?\d*[\*]{2}[\+\-]?\d+\.?\d*') mch = pattern.search(val) if not mch: return content = pattern.search(val).group() if len(content.split('**'))>1: n1, n2 = content.split('**') value = float(n1) ** float(n2) else: pass before, after = pattern.split(val, 1) new_str = "%s%s%s" % (before,value,after) arg[0] = new_str compute_exponent(arg) def compute_mul_div(arg): """ 操作乘除 :param expression:表達式 :return:計算結果 """ val = arg[0] pattern = re.compile(r'\d+\.?\d*[\*\/\%\/\/]+[\+\-]?\d+\.*\d*') mch = pattern.search(val) if not mch: return content = pattern.search(val).group() if len(content.split('*'))>1: n1, n2 = content.split('*') value = float(n1) * float(n2) elif len(content.split('//'))>1: n1, n2 = content.split('//') value = float(n1) // float(n2) elif len(content.split('%'))>1: n1, n2 = content.split('%') value = float(n1) % float(n2) elif len(content.split('/'))>1: n1, n2 = content.split('/') value = float(n1) / float(n2) else: pass before, after = pattern.split(val, 1) new_str = "%s%s%s" % (before,value,after) arg[0] = new_str compute_mul_div(arg) def compute_add_sub(arg): """ 操作加減 :param expression:表達式 :return:計算結果 """ while True: if arg[0].__contains__('+-') or arg[0].__contains__("++") or arg[0].__contains__('-+') or arg[0].__contains__("--"): arg[0] = arg[0].replace('+-','-') arg[0] = arg[0].replace('++','+') arg[0] = arg[0].replace('-+','-') arg[0] = arg[0].replace('--','+') else: break if arg[0].startswith('-'): arg[1] += 1 arg[0] = arg[0].replace('-','&') arg[0] = arg[0].replace('+','-') arg[0] = arg[0].replace('&','+') arg[0] = arg[0][1:] val = arg[0] pattern = re.compile(r'\d+\.?\d*[\+\-]{1}\d+\.?\d*') mch = pattern.search(val) if not mch: return content = pattern.search(val).group() if len(content.split('+'))>1: n1, n2 = content.split('+') value = float(n1) + float(n2) else: n1, n2 = content.split('-') value = float(n1) - float(n2) before, after = pattern.split(val, 1) new_str = "%s%s%s" % (before,value,after) arg[0] = new_str compute_add_sub(arg) def compute(expression): """ 操作加減乘除 :param expression:表達式 :return:計算結果 """ inp = [expression,0] # 處理表達式中的指數 compute_exponent(inp) # 處理表達式中的乘除求余等 compute_mul_div(inp) # 處理表達式的加減 compute_add_sub(inp) if divmod(inp[1],2)[1] == 1: result = float(inp[0]) result = result * -1 else: result = float(inp[0]) return result def exec_bracket(expression): """ 遞歸處理括號，並計算 :param expression: 表達式 :return:最終計算結果 """ pattern = re.compile(r'\(([\+\-\*\/\%\/\/\*\*]*\d+\.*\d*){2,}\)') # 如果表達式中已經沒有括號，則直接調用負責計算的函數，將表達式結果返回，如：2*1-82+444 #if not re.search('\(([\+\-\*\/]*\d+\.*\d*){2,}\)', expression): if not pattern.search(expression): final = compute(expression) return final # 獲取 第一個 只含有 數字/小數 和 操作符 的括號 # 如： # ['1-2*((60-30+(-40.0/5)*(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))'] # 找出：(-40.0/5) content = pattern.search(expression).group() # 分割表達式，即： # 將['1-2*((60-30+(-40.0/5)*(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))'] # 分割更三部分：['1-2*((60-30+( (-40.0/5) *(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))'] before, nothing, after = pattern.split(expression, 1) print('before:',expression) content = content[1:len(content)-1] # 計算，提取的表示 (-40.0/5)，並活的結果，即：-40.0/5=-8.0 ret = compute(content) print('%s=%s' %( content, ret)) # 將執行結果拼接，['1-2*((60-30+( -8.0 *(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))'] expression = "%s%s%s" %(before, ret, after) print('after:',expression) print("="*10,'previous result is',"="*10) # 循環繼續下次括號處理操作，本次攜帶者的是已被處理后的表達式，即： # ['1-2*((60-30+ -8.0 *(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))'] # 如此周而復始的操作，直到表達式中不再含有括號 return exec_bracket(expression) # 使用 __name__ 的目的： # 只有執行 python index.py 時，以下代碼才執行 # 如果其他人導入該模塊，以下代碼不執行 if __name__ == "__main__": flag = True os.system('clear') ###清屏### print('\n================================================================') print('\033[33m 歡迎使用計算器 ：\033[0m') print('\n================================================================') while flag: calculate_input = raw_input('\033[32m請輸入計算的表達式 | (退出:q)\033[0m') calculate_input = re.sub('\s*','',calculate_input) if len(calculate_input) == 0: continue elif calculate_input == 'q': sys.exit('退出程序') elif re.search('[^0-9\.\-\+\*\/\%\/\/\*\*\(\)]',calculate_input): print('\033[31m 輸入錯誤，請重新輸入!!!\033[0m') else: result = exec_bracket(calculate_input) print('the expression result is %s' % result)
四、針對python2.7和python3.4無太大差別，故只需要一個版本即可。