Python 70行代碼實現簡單算式計算器

描述：用戶輸入一系列算式字符串，程序返回計算結果。

要求：不使用eval、exec函數。

實現思路：找到當前字符串優先級最高的表達式，在算術運算中，()優先級最高，則取出算式最底層的()，再進行加減乘除運算。對於加減乘除，也要確立一個優先級，可以使用一個運算符列表，用for循環逐個處理運算符，並且要考慮同級情況(如for遍歷至*時，也要考慮同級別的\是否要提前運算)。不斷循環上述過程，直到最終得到一個結果。

關鍵點：使用re模塊匹配出當前狀態下優先級最高的算式。

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

實現代碼：

import re
'''根據本邏輯，‘-’必須早於‘+’循環 否則特殊情況會報錯
	原因是若出現符號--，會被處理為+，若+優先遍歷，最后+將無法被處理'''
oper_char = ['^','*','/','-','+']
def format_str(s):
    '''除去空格和兩邊括號'''
    return s.replace(' ','').replace('(','').replace(')','')

def handle_symbol(s):
    '''處理多個運算符並列的情況'''
    return s.replace('+-','-').replace('--','+').replace('-+','-').replace('++','+')

def cal(x,y,opertor):
    '''加減乘除開方'''
    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):
    '''無括號運算  返回一個浮點數
		symbol用於判斷返回值是正還是負'''
    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('-','負').replace('+','-').replace('負','+')
                    symbol += 1
                    continue
                else:return '輸入算式有誤'
            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):
    '''獲取優先級最高的表達式'''
    res = re.search('\([^()]+\)',s)
    if res != None:return res.group()

if __name__ == '__main__':
    while True:
        s1 = input('請輸入您要計算的表達式(支持加減乘除開方): ')
        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)))