Python如何實現算式計算器

小編給大家分享一下Python如何實現算式計算器，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

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。對于加減乘除，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，并且要考慮同級情況(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，‘-'必須早于‘+'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):
  '''處理多個運算符并列的情況'''
  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用于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)))

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