python 正則的使用 —— 編寫一個(gè)簡(jiǎn)易的計(jì)算器

在 Alex 的博客上看到的對(duì)正則這一章節(jié)作業(yè)是編寫一個(gè)計(jì)算器，要求能計(jì)算出下面的算式。

1 - 2 * ( (60-30 +(-40/5) * (9-2*5/3 + 7 /3*99/4*2998 +10 * 568/14 )) - (-4*3)/ (16-3*2) )

第一次編寫計(jì)算器，為了理清邏輯，先編寫一個(gè) 比較初級(jí)的版本，暫時(shí)只支持加減乘除。
分析上面的計(jì)算式，雖然只有加減乘除，但是還是比較復(fù)雜的運(yùn)算，上面的計(jì)算式基本上是涵蓋了所有加減乘除能遇到的所有情況。
我們先設(shè)一個(gè)計(jì)算器程序能達(dá)到的效果，運(yùn)行程序時(shí)，程序要求用戶輸入一個(gè)計(jì)算式，然后程序計(jì)算結(jié)束后，返回一個(gè)值，也就是計(jì)算式最后的值。

程序比較關(guān)鍵的幾點(diǎn)：
1.初步判斷和處理用戶提供的字符串，判斷是否是正確的算式，其中包括，算式中是否出現(xiàn)了英文字母，左括號(hào)和右括號(hào)是否相等，去掉字符串中的空格，更復(fù)雜的判斷先暫時(shí)不做。

2.計(jì)算順序，由于計(jì)算是有優(yōu)先級(jí)的，如果人工算，第一步就是去找最里層的括號(hào)，將最里層的括號(hào)的值在代出來(lái)計(jì)算運(yùn)算。那么程序第一步就是判斷計(jì)算式中是否有括號(hào)，如果有括號(hào)，就找到最里層的擴(kuò)號(hào)，計(jì)算完后，就用得到的值來(lái)替換最里層的括號(hào)，得到一個(gè)新的字符串，在返回繼續(xù)判斷是否有括號(hào)，再計(jì)算，如此循環(huán)得到最后的值。

**3.那么怎么來(lái)讓程序來(lái)識(shí)別哪一個(gè)括號(hào)才是最里層的括號(hào)呢？由于正則默認(rèn)的是貪婪匹配，找到最外層擴(kuò)號(hào)很容易，找到最里層的反而不是太容易。換個(gè)思路，只要不是最里層的括號(hào)，那么這個(gè)括號(hào)里面一定還有括號(hào)，所以最里層的括號(hào)有一個(gè)特點(diǎn)，就是里面不再會(huì)有其他括號(hào)了。故正則可以這樣寫 '\(([^()]+)\)' 。（這是這個(gè)程序?qū)崿F(xiàn)的最關(guān)鍵的一點(diǎn)）**

4 . 程序不完善之處，這個(gè)程序只支持加減乘除四則運(yùn)算，功能還不夠完善；由于python 自身的原因，在計(jì)算浮點(diǎn)數(shù)上，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不準(zhǔn)確的情況，這個(gè)還需要在完善一下；為了方便處理，我是將所有的數(shù)字都轉(zhuǎn)化為浮點(diǎn)數(shù)處理，故一些整數(shù)間的運(yùn)算得到的結(jié)果也會(huì)是一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，還需要繼續(xù)完善。
附上代碼：

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``` import rex = input('請(qǐng)輸入你要計(jì)算的計(jì)算式：') # 用戶輸入 # 判斷用戶輸入的是否有字母，括號(hào)個(gè)數(shù)是否正確，同時(shí)處理字符串中的空格if re.findall('[a-zA-Z]',x):print('輸入錯(cuò)誤，算式中出現(xiàn)字母！')exit() if '(' in x or ')' in x:if x.count('(') != x.count(')'):print('輸入錯(cuò)誤，括號(hào)個(gè)數(shù)不正確！')exit() if ' ' in x:x = x.replace(' ','')# 定義一個(gè)處理乘法和除法的函數(shù)，在只有加減乘除的運(yùn)算中，除法若是最優(yōu)先運(yùn)算的話，不會(huì)出錯(cuò)。 # 經(jīng)過(guò)這個(gè)函數(shù)處理后，計(jì)算式中的 乘除法就處理完了，只剩下加減法了 def multiplication_division(calculate):# 在計(jì)算完括號(hào)里面的計(jì)算式時(shí)，如果得到一個(gè)負(fù)數(shù)，那么替換后會(huì)出現(xiàn) '*-' '/-' '+-' '--' 這么幾種情況，故函數(shù)先判斷處理這種情況。while '*-' in calculate: if re.search('-[0-9.]+\*-',calculate):replace1 = re.search('-[0-9.]+\*-',calculate).group()replace = replace1.replace('*-','*')replace = replace.replace('-','+')calculate = calculate.replace(replace1,replace)elif re.search('\+[0-9.]+\*-',calculate):replace1 = re.search('\+[0-9.]+\*-', calculate).group()replace = replace1.replace('*-', '*')replace = replace.replace('+', '-')calculate = calculate.replace(replace1, replace)while '/-' in calculate:if re.search('-[0-9.]+/-',calculate):replace1 = re.search('-[0-9.]+/-',calculate).group()replace = replace1.replace('/-','/')replace = replace.replace('-','+')calculate = calculate.replace(replace1,replace)elif re.search('\+[0-9.]+/-',calculate):replace1 = re.search('\+[0-9.]+/-', calculate).group()replace = replace1.replace('/-', '/')replace = replace.replace('+', '-')calculate = calculate.replace(replace1, replace)while '/' in calculate:if re.findall('^-[0-9.]+/[0-9.]+',calculate):division = re.findall('-[0-9.]+/[0-9.]+',calculate)[0]result = re.findall('(-[0-9.]+)/([0-9.]+)',division)[0]result = float(result[0])/float(result[1])calculate = calculate.replace(division,str(result))else:division = re.findall('[0-9.]+/[0-9.]+',calculate)[0]result = re.findall('([0-9.]+)/([0-9.]+)',division)[0]result = float(result[0])/float(result[1])calculate = calculate.replace(division,str(result))while '*' in calculate:if re.findall('^-[0-9.]+\*[0-9.]+', calculate):multiplication = re.findall('-[0-9.]+\*[0-9.]+',calculate)[0]result = re.findall('(-[0-9.]+)\*([0-9.]+)',multiplication)[0]result = float(result[0])*float(result[1])calculate = calculate.replace(multiplication,str(result))else:multiplication = re.findall('[0-9.]+\*[0-9.]+', calculate)[0]result = re.findall('([0-9.]+)\*([0-9.]+)', multiplication)[0]result = float(result[0]) * float(result[1])calculate = calculate.replace(multiplication, str(result))return calculate# 定義一個(gè)處理只有加減法的函數(shù) def addition_subtraction(calculate):if '+-' in calculate:calculate = calculate.replace('+-','-')elif '--' in calculate:calculate = calculate.replace('--','+')list_number = []list_number_ = re.findall('[+-]?[0-9.]+',calculate)for i in list_number_:list_number.append(float(i))return sum(list_number)# 找到最里面的括號(hào)，并傳給前面的乘除法運(yùn)算和加減法運(yùn)算，得到最終的結(jié)果 def final(x):while '(' in x:process = re.findall('\(([^()]+)\)',x)for calculate in process:y = multiplication_division(calculate)y = addition_subtraction(y)x = x.replace('('+calculate+')',str(y))x = multiplication_division(x)return addition_subtraction(x) print(final(x)) ```

　　

posted on 2017-12-18 23:23 Miltong_Long 閱讀(...) 評(píng)論(...) 編輯 收藏

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的python 正则的使用 —— 编写一个简易的计算器的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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