#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import sys
import re
def welcome_func():
"""
输入判断
:param expression: 表达式
:return: 返回有效表达式
"""
welcome_str = "超级计算器"
print(welcome_str.center(50,'*'),'\n') # 输出欢迎界面
while True:
iput = input("请输入你要计算的表达式[q:退出]：").strip()
if iput == 'q': # 退出计算
sys.exit("bye-bye")
elif len(iput) == 0:
continue
else:
iput = re.sub('\s*', '', iput) # 去除空格
return iput
def chengchu(expression):
"""
乘除运算
:param expression: 表达式
:return: 返回没有乘除的表达式/最终计算结果
"""
val = re.search('\d+\.*\d*[\*\/]+[\+\-]?\d+\.*\d*', expression) # 匹配乘除号
if not val: # 乘除号不存在，返回输入的表达式
return expression
data = re.search('\d+\.*\d*[\*\/]+[\+\-]?\d+\.*\d*', expression).group() # 匹配乘除号
if len(data.split('*')) > 1: # 当可以用乘号分割，证明有乘法运算
part1, part2 = data.split('*') # 以乘号作为分割符
value = float(part1) * float(part2) # 计算乘法
else:
part1, part2 = data.split('/') # 用除号分割
if float(part2) == 0: # 如果分母为0，则退出计算
sys.exit("计算过程中有被除数为0的存在，计算表达式失败！")
value = float(part1) / float(part2) # 计算除法
#print("计算:%s=%s：" % (data,value) )
# 获取第一个匹配到的乘除计算结果value，将value放回原表达式
s1, s2 = re.split('\d+\.*\d*[\*\/]+[\+\-]?\d+\.*\d*', expression, 1) # 分割表达式
#print("上一个表达式：",expression)
next_expression = "%s%s%s" % (s1, value, s2) # 将计算结果替换会表达式
#print("下一个表达式%s" % next_expression)
return chengchu(next_expression) # 递归表达式
def jiajian(expression):
"""
加减运算
:param expression: 表达式
:return: 返回没有加减的表达式/最终计算结果
"""
expression = expression.replace('+-','-') # 替换表达式里的所有'+-'
expression = expression.replace('--','+') # 替换表达式里的所有'--'
expression = expression.replace('-+','-') # 替换表达式里的所有'-+'
expression = expression.replace('++','+') # 替换表达式里的所有'++'
#print("处理特殊加减后的表达式：",expression)
data = re.search('\d+\.*\d*[\+\-]{1}\d+\.*\d*', expression) # 匹配加减号
if not data: # 如果不存在加减号，则证明表达式已计算完成，返回最终结果
return expression
val = re.search('[\-]?\d+\.*\d*[\+\-]{1}\d+\.*\d*', expression).group()
if len(val.split('+')) > 1: # 以加号分割成功，有加法计算
part1, part2 = val.split('+')
value = float(part1) + float(part2) # 计算加法
elif val.startswith('-'): # 如果是已'-'开头则需要单独计算
part1, part2, part3 = val.split('-')
value = -float(part2) - float(part3) # 计算以负数开头的减法
else:
part1, part2 = val.split('-')
value = float(part1) - float(part2) # 计算减法
s1, s2 = re.split('[\-]?\d+\.*\d*[\+\-]{1}\d+\.*\d*', expression, 1) # 分割表达式
#print("计算%s=%s" % (val,value))
next_expression = "%s%s%s" % (s1, value, s2) # 将计算后的结果替换回表达式，生成下一个表达式
#print("下一个表达式: ",next_expression)
return jiajian(next_expression) # 递归运算表达式
def del_bracket(expression):
"""
小括号去除运算
:param expression: 表达式
:return:
"""
if not re.search(r'\(([^()]+)\)',expression): # 判断小括号，如果不存在小括号，直接调用乘除，加减计算
ret1 = chengchu(expression)
ret2 = jiajian(ret1)
return ret2 # 返回最终计算结果
data = re.search(r'\(([^()]+)\)', expression).group() # 如果有小括号，匹配出优先级最高的小括号
#print("获取表达式",data)
data = data.strip('[\(\)]') # 剔除小括号
ret1 = chengchu(data) # 计算乘除
#print("全部乘除计算完后的表达式：",ret1)
ret2 = jiajian(ret1) # 计算加减
#print("全部加减计算结果：",ret2)
part1, replace_str, part2 = re.split(r'\(([^()]+)\)', expression, 1) # 将小括号计算结果替换回表达式
expression = '%s%s%s' % (part1, ret2, part2) # 生成新的表达式
return del_bracket(expression) # 递归去小括号
if __name__ == "__main__":
try:
expression = welcome_func() # 获取到的表达式
#expression = "-1+ 3 *(-3*2-2/-2+1)/2"
#expression = '1-2*((60-30+(-40.0/5)*(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))'
reslut = eval(expression) # 用eval计算验证
ret = del_bracket(expression) # 用函数计算后得出的结果
reslut = float(reslut)
ret = float(ret)
if reslut == ret: # 将两种方式计算的结果进行比较，如果相等，则计算正确，输出结果
print("eval计算结果：%s" % reslut)
print("表达式计算结果：%s" % ret)
else: # 两种计算方式的结果不正确，提示异常，并返回两种方式的计算结果
print("计算结果异常，请重新检查！")
print("eval计算结果：%s" % reslut)
print("表达式计算结果：%s" % ret)
except(SyntaxError,ValueError,TypeError): # 如果有不合法输出，则抛出错误
print("输入表达式不合法，请重新检查！")
