计算器计算复杂算式

最新推荐文章于 2024-01-28 15:42:41 发布

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原文链接：http://www.cnblogs.com/qianmeng/p/7344563.html

本文介绍了一个使用正则表达式实现的计算器程序，该程序能够处理包含括号、加减乘除运算的数学表达式，并通过递归方式计算结果。

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本文编写一个计算机程序，为了熟悉正则表达式，所以不用eval的方式，而是直接匹配运算符号进行运算。

计算式子例如：1-2*((60-30+(-40.0/5)*(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))

此程序核心算法是递归表达式，计算此算式的架构图如下（仅供参考）：

下面开始进行编程：

首先先定义所需要进行的操作，比如先算乘除算法再算加减算法，有括号的先计算括号里面的内容。

先定义乘除的算法：

import re
def cheng(c):
    if re.search('\d{1,}(\.\d{1,})?[\*\/]\d{1,}(\.\d{1,})?',c)==None:
        return c
    else:
        i=re.search('\d{1,}(\.\d{1,})?[\*\/]\d{1,}(\.\d{1,})?',c).group()
        j=re.findall('[^\d.]',i)
        k=0
        b=i.split(j[0])
        if j[0]=='*':
            k=float(b[0])*float(b[1])
        elif j[0]=='/':
            k=float(b[0])/float(b[1])
        t=str(k)
        d=c.split(i)
        c='%s%s%s'%(d[0],t,d[1])
        d=cheng(c)      #递归调用
        return d

再定义加减的算法：

def jia(c):
    if re.search('\d{1,}(\.\d{1,})?[\+\-]{1,}\d{1,}(\.\d{1,})?',c)==None:
        return c      #没有加减直接返回原字符串
    else:
        i=re.search('\d{1,}(\.\d{1,})?[\+\-]{1,}\d{1,}(\.\d{1,})?',c).group()
        j=re.findall('[^\d.]',i)
        k=0
        b=i.split(j[0])
        if (j[0]=='+'):
            k=float(b[0])+float(b[1])
        elif (j[0]=='-'):
            k=float(b[0])-float(b[1])
        t=str(k)
        d=c.split(i)
        c='%s%s%s'%(d[0],t,d[1])
        #print(c)
        d=jia(c)   #递归调用
        return d
如果出现了（20.33）等类似的情况，则需要将括号去掉：

def kuohao(c):
    if re.search('\(\-?\d*(\.\d*)?\)',c)==None:
        return c
    e=re.search('\(\-?\d*(\.\d*)?\)',c).group()
    #print(e)
    f=re.search('\-?\d{1,}(\.\d{1,})?',e).group()
    #print(f)
    g=c.split(e)
    c='%s%s%s'%(g[0],f,g[1])
    #print(c)
    m=kuohao(c)  #递归调用
    return m
有时在去括号之后可能会出现*-或/-这种情况，因为括号之内的数字可能是小数，比如2*（-40/8），所以针对这种情况需要处理一下：

def cheng_jian(b):
    if re.search('\d{1,}(\.\d{1,})?[\*\/]\-',b)==None:
        return b
    c=re.search('\d{1,}(\.\d{1,})?[\*\/]\-',b).group()
    e=b.split(c)[0]
    g=b.split(c)[1]
    d=c.split('-')[0]
    h='%s%s'%('-',d)
    b='%s%s%s'%(e,h,g)
    #print(b)
    f=cheng_jian(b)
    return f
定义好这些函数后就可以写对真个算式进行计算的函数啦：

def kuohao1(b):
    if re.search('\(\-{0,}\d{1,}(\.\d{1,})?([\*\-\+\/]{1,}\d{1,}(\.\d{1,})?){1,}\)',b)==None:
        b = b.replace('+-', '-')    #+-和-同义
        b = b.replace('--', '+')    #--等于+
        b=cheng_jian(b)
        m=cheng(b)
        n=jia(m)
        return n
    c=re.search('\(\-{0,}\d{1,}(\.\d{1,})?([\*\-\+\/]{1,}\d{1,}(\.\d{1,})?){1,}\)',b).group()
    zhi=cheng(c)    #先算乘除，再算加减
    zhi2=jia(zhi)
    d=b.split(c)[0]
    e=b.split(c)[1]
    k='%s%s%s'%(d,zhi2,e)
    b=kuohao(k)    #去括号
    b=b.replace('+-','-')
    b=b.replace('--','+')
    b=cheng_jian(b)
    #print(b)
    e=kuohao1(b)   #递归调用，直到算出一个结果
    e = e.replace('+-', '-')
    e = e.replace('--', '+')
    e = cheng_jian(e)
    m = cheng(e)
    n = jia(m)
    return n   #返回最后的结果
然后用户自定义一个字符串，并将参数值传给kuohao1就完成了：

a=input('请输入算式:')
if re.search('[^\d\(\)\+\-\*\/]',a)!=None:     #对输入做一个判断
    print('输入表达式有误！')
else:
    print(kuohao1(a))

测试：

转载于:https://www.cnblogs.com/qianmeng/p/7344563.html