python 编程之计算器，,作业： 使用正则表

python 编程之计算器，,作业： 使用正则表

作业：

使用正则表达式和递归实现计算器功能。

实现：

1、实现带括号的计算

2、实现指数、加减乘除求余等功能

一、实例说明：

本实例自己写了个版本，但依旧存在一点bug，例：-2-2等计算问题，故最后在武SIR的代码基础上加了指数、求余等功能。

该计算器思路：
1、递归寻找表达式中只含有 数字和运算符的表达式，并计算结果
2、由于整数计算会忽略小数，所有的数字都认为是浮点型操作，以此来保留小数
使用技术：
1、正则表达式
2、递归

二、流程图：

三、代码：

#!/usr/bin/python27#_*_ coding=utf-8 _*_‘‘‘‘‘‘‘‘‘该计算器思路：    1、递归寻找表达式中只含有 数字和运算符的表达式，并计算结果    2、由于整数计算会忽略小数，所有的数字都认为是浮点型操作，以此来保留小数使用技术：    1、正则表达式    2、递归执行流程如下：******************** 请计算表达式： 1 - 2 * ( (60-30 +(-40.0/5) * (9-2*5/3 + 7 /3*99/4*2998 +10 * 568/14 )) - (-4*3)/ (16-3*2) ) ********************before： [‘1-2*((60-30+(-40.0/5)*(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))‘]-40.0/5=-8.0after： [‘1-2*((60-30+-8.0*(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))‘]========== 上一次计算结束 ==========before： [‘1-2*((60-30+-8.0*(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))‘]9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14=173545.880953after： [‘1-2*((60-30+-8.0*173545.880953)-(-4*3)/(16-3*2))‘]========== 上一次计算结束 ==========before： [‘1-2*((60-30+-8.0*173545.880953)-(-4*3)/(16-3*2))‘]60-30+-8.0*173545.880953=-1388337.04762after： [‘1-2*(-1388337.04762-(-4*3)/(16-3*2))‘]========== 上一次计算结束 ==========before： [‘1-2*(-1388337.04762-(-4*3)/(16-3*2))‘]-4*3=-12.0after： [‘1-2*(-1388337.04762--12.0/(16-3*2))‘]========== 上一次计算结束 ==========before： [‘1-2*(-1388337.04762--12.0/(16-3*2))‘]16-3*2=10.0after： [‘1-2*(-1388337.04762--12.0/10.0)‘]========== 上一次计算结束 ==========before： [‘1-2*(-1388337.04762--12.0/10.0)‘]-1388337.04762--12.0/10.0=-1388335.84762after： [‘1-2*-1388335.84762‘]========== 上一次计算结束 ==========我的计算结果： 2776672.69524‘‘‘import re,os,sysdef compute_exponent(arg):    """ 操作指数    :param expression:表达式    :return:计算结果    """    val = arg[0]    pattern = re.compile(r‘\d+\.?\d*[\*]{2}[\+\-]?\d+\.?\d*‘)    mch = pattern.search(val)    if not mch:        return    content = pattern.search(val).group()    if len(content.split(‘**‘))>1:        n1, n2 = content.split(‘**‘)        value = float(n1) ** float(n2)    else:        pass    before, after = pattern.split(val, 1)    new_str = "%s%s%s" % (before,value,after)    arg[0] = new_str    compute_exponent(arg)def compute_mul_div(arg):    """ 操作乘除    :param expression:表达式    :return:计算结果    """    val = arg[0]    pattern = re.compile(r‘\d+\.?\d*[\*\/\%\/\/]+[\+\-]?\d+\.*\d*‘)    mch = pattern.search(val)    if not mch:        return    content = pattern.search(val).group()    if len(content.split(‘*‘))>1:        n1, n2 = content.split(‘*‘)        value = float(n1) * float(n2)    elif len(content.split(‘//‘))>1:        n1, n2 = content.split(‘//‘)        value = float(n1) // float(n2)    elif len(content.split(‘%‘))>1:        n1, n2 = content.split(‘%‘)        value = float(n1) % float(n2)    elif len(content.split(‘/‘))>1:        n1, n2 = content.split(‘/‘)        value = float(n1) / float(n2)    else:        pass    before, after = pattern.split(val, 1)    new_str = "%s%s%s" % (before,value,after)    arg[0] = new_str    compute_mul_div(arg)def compute_add_sub(arg):    """ 操作加减    :param expression:表达式    :return:计算结果    """    while True:        if arg[0].__contains__(‘+-‘) or arg[0].__contains__("++") or arg[0].__contains__(‘-+‘) or arg[0].__contains__("--"):            arg[0] = arg[0].replace(‘+-‘,‘-‘)            arg[0] = arg[0].replace(‘++‘,‘+‘)            arg[0] = arg[0].replace(‘-+‘,‘-‘)            arg[0] = arg[0].replace(‘--‘,‘+‘)        else:            break    if arg[0].startswith(‘-‘):        arg[1] += 1        arg[0] = arg[0].replace(‘-‘,‘&‘)        arg[0] = arg[0].replace(‘+‘,‘-‘)        arg[0] = arg[0].replace(‘&‘,‘+‘)        arg[0] = arg[0][1:]    val = arg[0]    pattern = re.compile(r‘\d+\.?\d*[\+\-]{1}\d+\.?\d*‘)    mch = pattern.search(val)    if not mch:        return    content = pattern.search(val).group()    if len(content.split(‘+‘))>1:        n1, n2 = content.split(‘+‘)        value = float(n1) + float(n2)    else:        n1, n2 = content.split(‘-‘)        value = float(n1) - float(n2)    before, after = pattern.split(val, 1)    new_str = "%s%s%s" % (before,value,after)    arg[0] = new_str    compute_add_sub(arg)def compute(expression):    """ 操作加减乘除    :param expression:表达式    :return:计算结果    """    inp = [expression,0]    # 处理表达式中的指数    compute_exponent(inp)    # 处理表达式中的乘除求余等    compute_mul_div(inp)    # 处理表达式的加减    compute_add_sub(inp)    if divmod(inp[1],2)[1] == 1:        result = float(inp[0])        result = result * -1    else:        result = float(inp[0])    return resultdef exec_bracket(expression):    """ 递归处理括号，并计算    :param expression: 表达式    :return:最终计算结果    """    pattern = re.compile(r‘\(([\+\-\*\/\%\/\/\*\*]*\d+\.*\d*){2,}\)‘)    # 如果表达式中已经没有括号，则直接调用负责计算的函数，将表达式结果返回，如：2*1-82+444    #if not re.search(‘\(([\+\-\*\/]*\d+\.*\d*){2,}\)‘, expression):    if not pattern.search(expression):        final = compute(expression)        return final    # 获取 第一个 只含有 数字/小数 和 操作符 的括号    # 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))‘]    #    找出：(-40.0/5)    content = pattern.search(expression).group()    # 分割表达式，即：    # 将[‘1-2*((60-30+(-40.0/5)*(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))‘]    # 分割更三部分：[‘1-2*((60-30+(    (-40.0/5)      *(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))‘]    before, nothing, after = pattern.split(expression, 1)    print(‘before:‘,expression)    content = content[1:len(content)-1]    # 计算，提取的表示 (-40.0/5)，并活的结果，即：-40.0/5=-8.0    ret = compute(content)    print(‘%s=%s‘ %( content, ret))    # 将执行结果拼接，[‘1-2*((60-30+(      -8.0     *(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))‘]    expression = "%s%s%s" %(before, ret, after)    print(‘after:‘,expression)    print("="*10,‘previous result is‘,"="*10)    # 循环继续下次括号处理操作，本次携带者的是已被处理后的表达式，即：    # [‘1-2*((60-30+   -8.0  *(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))‘]    # 如此周而复始的操作，直到表达式中不再含有括号    return exec_bracket(expression)# 使用 __name__ 的目的：#   只有执行 python index.py 时，以下代码才执行#   如果其他人导入该模块，以下代码不执行if __name__ == "__main__":    flag = True    os.system(‘clear‘)                                                     ###清屏###    print(‘\n================================================================‘)    print(‘\033[33m 欢迎使用计算器 ：\033[0m‘)    print(‘\n================================================================‘)    while flag:        calculate_input = raw_input(‘\033[32m请输入计算的表达式 | (退出:q)\033[0m‘)        calculate_input = re.sub(‘\s*‘,‘‘,calculate_input)        if len(calculate_input) == 0:            continue        elif calculate_input == ‘q‘:            sys.exit(‘退出程序‘)        elif re.search(‘[^0-9\.\-\+\*\/\%\/\/\*\*\(\)]‘,calculate_input):            print(‘\033[31m 输入错误，请重新输入!!!\033[0m‘)        else:            result = exec_bracket(calculate_input)            print(‘the expression result is %s‘ % result)

四、针对python2.7和python3.4无太大差别，故只需要一个版本即可。

python 编程之计算器