Python 设计一个简单的计算器
设计目标
- 实现加减乘除及拓号优先级解析
- 用户输入
1 - 2 * ( (6-3 +(-5/5)*(9-2*3/3 + 7/3*7/4*12 +10 * 5/5 )) - (-4*3)/ (12-3*2) ) 等类似公式后，
- 必须自己解析里面的(),+,-,*,/符号和公式，运算后得出结果，结果必须与真实的计算器所得出的结果一致
流程图
代码
1、主文件
#!/usr/bin/env python
import re
def multi_or_divi(string):
# 乘除法函数
# 去掉括号
calc_list = re.search("[^()]+", string)
# 以乘除符号分割
sub_calc_list = re.split("[*/]", calc_list.group())
# 获取到字符串中的乘除符号
sub_operator_list = re.findall("[*/]", calc_list.group())
sub_res = None
for index in range(len(sub_calc_list)):
if sub_res:
if sub_operator_list[index-1] == "*":
sub_res *= float(sub_calc_list[index])
else:
sub_res /= float(sub_calc_list[index])
else:
sub_res = float(sub_calc_list[index])
return float(sub_res)
def add_or_sub(string):
# 加减法函数
# 去掉括号
calc_list = re.search("[^()]+", string)
# 以加减符号分割
sub_calc_list = re.split("[+-]", calc_list.group())
# 获取到字符串中的加减符号
sub_operator_list = re.findall("[+-]", calc_list.group())
# 如果字符串已减号开头，需要特殊处理
if re.match("[-+]", calc_list.group()):
if sub_operator_list[0] == "-":
sub_calc_list[1] = -float(sub_calc_list[1])
# 对sub_operator_list和sub_calc_list进行字符串切割，或者到正确数据
sub_operator_list = sub_operator_list[1:]
sub_calc_list = sub_calc_list[1:]
# 对字符串切割后，如何sub_calc_list为空，表示传过来的数为-X，直接返回sub_calc_list[0]即可，无需乘除运算
if len(sub_operator_list) == 0:
return sub_calc_list[0]
sub_res = None
for index in range(len(sub_calc_list)):
if sub_res:
if sub_operator_list[index-1] == "+":
sub_res += float(sub_calc_list[index])
else:
sub_res -= float(sub_calc_list[index])
else:
sub_res = float(sub_calc_list[index])
return float(sub_res)
def deal_minus_issue(ret):
# 处理减法字符串
# 创建一个新字符串用于返回处理后的字符串
new_ret = []
for index, item in enumerate(ret):
if item.endswith("*") or item.endswith("/"):
new_ret.append("%s-%s" %(ret[index], ret[index+1]))
elif re.search("[*/]", ret[index]):
new_ret.append(ret[index])
return new_ret
def main():
# 输入字符串
a = '1 - 2 * ( (6-3 +(-5/5)*(9-2*3/3 + 7/3*7/4*12 +10 * 5/5 )) - (-4*3)/ (12-3*2) )'
# a = '+(-40/5+3*(-12))'
# 去空格
a = a.replace(" ", "")
# 设置循环退出的条件
count = 2
while True and count > 0:
# 最内行括号
calc_list = re.search(r'\([^()]+\)', a)
if calc_list:
# 如果能取到括号，把正则匹配结果赋值给calc_list_value
calc_list_value = calc_list.group()
else:
# 如果不能取到括号，说明已经没有括号了，这只有加减乘除，对多只需要2次计算即可得出结果
# 把a字符串赋值给calc_list_value
count -= 1
calc_list_value = a
if "+" in calc_list_value or "-" in calc_list_value:
if "*" in calc_list_value or "/" in calc_list_value:
# 去掉括号以便以加减符号分割字符串
calc_list1 = re.findall(r'[^()]+', calc_list_value)
# 以加减符号去分割
calc_list2 = re.split(r'[-+]', calc_list1[0])
# 调用处理减法字符串函数，处理下*-或者/-这类问题
calc_list2 = deal_minus_issue(calc_list2)
# 返回后的calc_list列表只有包含乘除的式子
for item in calc_list2:
# 对每一个乘除调用乘除函数
value = multi_or_divi(item)
# 把计算后的结果替换掉原来的值
a = a.replace(item, str(value))
# 处理下字符串中出现的++或+-问题
a = a.replace("+-", "-")
a = a.replace("--", "+")
else:
# 式子中没有乘除符号，那就只有加减符号，调用加减函数
value = add_or_sub(calc_list_value)
# 把计算后的结果替换掉原来的值
a = a.replace(calc_list_value, str(value))
# 处理下字符串中出现的++或+-问题
a = a.replace("+-", "-")
a = a.replace("--", "+")
else:
if "*" in calc_list_value or "/" in calc_list_value:
# 式子中没有加减符号，那就只有乘除符号，调用处理减法字符串函数，处理下*-或者/-这类问题
value = multi_or_divi(calc_list_value)
# 把计算后的结果替换掉原来的值
a = a.replace(calc_list_value, str(value))
# 处理下字符串中出现的++或+-问题
a = a.replace("+-", "-")
a = a.replace("--", "+")
print("运行结果:", a)
if __name__ == '__main__':
main()
2、运行结果
运行结果: 1-2*((6-3-1.0*(9-2*3/3+7/3*7/4*12+10*1.0))-(-4*3)/(12-3*2))
运行结果: 1-2*((6-3-1.0*(9-2.0+49.00000000000001+10.0))-(-4*3)/(12-3*2))
运行结果: 1-2*((6-3-1.0*66.0)-(-4*3)/(12-3*2))
运行结果: 1-2*((6-3-66.0)-(-4*3)/(12-3*2))
运行结果: 1-2*(-63.0-(-4*3)/(12-3*2))
运行结果: 1-2*(-63.0-(-12.0)/(12-3*2))
运行结果: 1-2*(-63.0+12.0/(12-3*2))
运行结果: 1-2*(-63.0+12.0/(12-6.0))
运行结果: 1-2*(-63.0+12.0/6.0)
运行结果: 1-2*(-63.0+2.0)
运行结果: 1-2*-61.0
运行结果: 1+122.0
运行结果: 123.0
