• 计算器简单篇(项目篇)


    一、功能分析

    日常生活中我们用的计算器都包括加减乘除幂平方立方1 - 2 * ( (60-30 +(-9**5-2-5-2*-3-5/3-40*4/2-3/5+6*3) * (-9-2-5-2*5/3 + 7 /3*99/4*2998 +10 * 568/14 )) - (-4*3)/ (16-3*2) )这么这么长的一个式子,大家算的时候都知道先算幂,立方,平方,再算乘除,加减

    二、知识点

    所用到的python的知识点有:

    • 正则表达式re模块

    • 字符串的处理

    三、程序实现流程分析

    • 用正则表达式处理字符串,只提取其中的数字和运算符,并转换成列表

    • 编写一个函数,处理没有括号的基本运算的基本表达式

    • 再写一个函数递归处理带有括号的函数,先计算最内部括号中的表达式, 然后将最内部的括号替换为计算后的结果, 在递归外部一层的, 最后返回的就是所需的结果

    四、代码部分

    上面也说了处理的时候先处理幂,平方,立方

    1、处理幂函数

    import re,sys
    def Power(arg):
        '''
        计算幂函数
        :param arg: 传进来的等式
        :return: 返回计算完的等式
        '''
        while True:
            relust = re.split(r"(d+.?d*[*/]{2}-?d+.?d*)", arg, 1)
            if len(relust) == 3:                                    # 判断切割出来的是不是3个元素
                before = relust[0]                                  # 第一个元素赋值给before
                content = relust[1]                                   # 第二个元素赋值给content
                after = relust[2]
                if "**" in content:                                 #如果等式里面有“**”
                    start,end = content.split("**")                 #用**吧分割开
                    finlly = float(start) ** float(end)              #计算幂等式
                    arg = before + str(finlly) + after               #把结果替换回原等式
            else:
                return arg

    2、处理乘除

    从左往右的时候不能先算乘,必须遇到乘就算乘遇到除就算除,楼主在这踩过坑,所以大家也注意下:

    def Multply_didvid(arg):         #定义乘除运算的函数
        '''
        计算加减
        :param arg: 传进来的算法
        :return: 返回运算结果
        '''
        while True:                                                                 #while循环每一次传进来的运算
            arg = re.sub(r"++","+",arg)
            arg = re.sub(r"+-", "-", arg)
            arg = re.sub(r"-+", "-", arg)
            arg = re.sub(r"--", "+", arg)
            relust = re.split(r"(d+.?d*[*/]-?d+.?d*)",arg,1)              #把从左往右第一次匹配到得乘法
            # print(relust)
            if len(relust) ==3:                                                     #判断切割出来的是不是3个元素
                before = relust[0]                                                  #第一个元素赋值给before
                content = relust[1]                                                 #第二个元素赋值给content
                after = relust[2]                                                   #第三个元素赋值给after
    
                if "*" in content:                                                 #判断第二个元素里面有没有"*"
                    start,end = content.split("*")                                 #用“*”把分割开赋值给start,end
                    finlly = float(start) * float(end)                             #运算出乘法
                    arg = before+str(finlly)+after                                #替换原来的运算式
    
                else:                                                              #否则就是除法
                    start, end = content.split("/")                                #用/分割开赋值给start,end
                    finlly = float(start) / float(end)                             #把除法算出来
                    arg = before + str(finlly) + after                             #替换原来的元算是
                    # print(arg)
            else:
                return arg                                                         #将运算结果返回去

    3、处理加减

    加减是最简单的,把每个数字带前面的符号给切割出来,然后给定义一个计数器,依次相加就可得出结果

    def Add_sub(arg):                                                             #加减法运算-9-2-5-2+5-3
        '''
        计算加减运算
        :param arg: 传进来的算术
        :return: 返回运算结果
        '''
        result = re.findall(r"[+-]?d+.?d*",arg)                            #列出所有的元素
        start = 0                                                                  #定义空值让他挨个去加
        for i in result:
            start += float(i)                                                    #让素有元素相加
        return start                                                             #返回运算结果

    4、式子处理函数

    拿到式子,我们肯定是先处理式子,把有括号得拿出来处理

    def Calculate(source):
        '''
        计算函数
        :param source: 传进来的等式
        :return: 返回计算结果
        '''
        while True:
            source = re.sub(r"s*", "", source)                                        #去掉空格
            source = source.replace("++","+").replace("+-","-").replace("--","+").replace("-+","-")     #替换符号
            res = re.split(r"(([^()]+))",source,1)                                   #先取出括号里面的值
            if len(res) ==3:                                                            #判断分割出来的是不是3个元素
                before = res[0]                                                          #分别将元素赋值给三个值
                content = res[1]
                after = res[2]
                powe = Power(content)
                mu_di = Multply_didvid(powe)                                        #执行乘除
                ad_su = Add_sub(mu_di)                                                 #执行加减
                res = before + str(ad_su) + after                                      #运算结果替换原来等式
                source = res                                                            #赋值给其他传进来元素
                #print("去括号得到得值为:",source)
            else:
                powe = Power(source)
                mu_di = Multply_didvid(powe)                                         #没括号得等式
                ad_su = Add_sub(mu_di)                                                 #计算加法
                source = ad_su
                # print('最后结果为:',ad_su)                                            #打印最后结果
                return source

    到这里为止,代码就可以算是完成了,下面把代码总和起来,可以运行试试看:

    import re,sys
    def Power(arg):
        '''
        计算幂函数
        :param arg: 传进来的等式
        :return: 返回计算完的等式
        '''
        while True:
            relust = re.split(r"(d+.?d*[*/]{2}-?d+.?d*)", arg, 1)
            if len(relust) == 3:                                    # 判断切割出来的是不是3个元素
                before = relust[0]                                  # 第一个元素赋值给before
                content = relust[1]                                   # 第二个元素赋值给content
                after = relust[2]
                if "**" in content:                                 #如果等式里面有“**”
                    start,end = content.split("**")                 #用**吧分割开
                    finlly = float(start) ** float(end)              #计算幂等式
                    arg = before + str(finlly) + after               #把结果替换回原等式
            else:
                return arg
    
    
    def Multply_didvid(arg):         #定义乘除运算的函数
        '''
        计算加减
        :param arg: 传进来的算法
        :return: 返回运算结果
        '''
        while True:                                                                 #while循环每一次传进来的运算
            arg = re.sub(r"++","+",arg)
            arg = re.sub(r"+-", "-", arg)
            arg = re.sub(r"-+", "-", arg)
            arg = re.sub(r"--", "+", arg)
            relust = re.split(r"(d+.?d*[*/]-?d+.?d*)",arg,1)              #把从左往右第一次匹配到得乘法
            # print(relust)
            if len(relust) ==3:                                                     #判断切割出来的是不是3个元素
                before = relust[0]                                                  #第一个元素赋值给before
                content = relust[1]                                                 #第二个元素赋值给content
                after = relust[2]                                                   #第三个元素赋值给after
    
                if "*" in content:                                                 #判断第二个元素里面有没有"*"
                    start,end = content.split("*")                                 #用“*”把分割开赋值给start,end
                    finlly = float(start) * float(end)                             #运算出乘法
                    arg = before+str(finlly)+after                                #替换原来的运算式
    
                else:                                                              #否则就是除法
                    start, end = content.split("/")                                #用/分割开赋值给start,end
                    finlly = float(start) / float(end)                             #把除法算出来
                    arg = before + str(finlly) + after                             #替换原来的元算是
                    # print(arg)
            else:
                return arg                                                         #将运算结果返回去
    
    
    def Add_sub(arg):                                                             #加减法运算-9-2-5-2+5-3
        '''
        计算加减运算
        :param arg: 传进来的算术
        :return: 返回运算结果
        '''
        result = re.findall(r"[+-]?d+.?d*",arg)                            #列出所有的元素
        start = 0                                                                  #定义空值让他挨个去加
        for i in result:
            start += float(i)                                                    #让素有元素相加
        return start                                                             #返回运算结果
    
    
    
    def Calculate(source):
        '''
        计算函数
        :param source: 传进来的等式
        :return: 返回计算结果
        '''
        while True:
            source = re.sub(r"s*", "", source)                                        #去掉空格
            source = source.replace("++","+").replace("+-","-").replace("--","+").replace("-+","-")     #替换符号
            res = re.split(r"(([^()]+))",source,1)                                   #先取出括号里面的值
            if len(res) ==3:                                                            #判断分割出来的是不是3个元素
                before = res[0]                                                          #分别将元素赋值给三个值
                content = res[1]
                after = res[2]
                powe = Power(content)
                mu_di = Multply_didvid(powe)                                        #执行乘除
                ad_su = Add_sub(mu_di)                                                 #执行加减
                res = before + str(ad_su) + after                                      #运算结果替换原来等式
                source = res                                                            #赋值给其他传进来元素
                #print("去括号得到得值为:",source)
            else:
                powe = Power(source)
                mu_di = Multply_didvid(powe)                                         #没括号得等式
                ad_su = Add_sub(mu_di)                                                 #计算加法
                source = ad_su
                # print('最后结果为:',ad_su)                                            #打印最后结果
                return source
    
    print('
    ****************************************************************')
    print('                33[33m 欢迎使用计算器(^-_-^) 33[0m')
    print('
    ****************************************************************')
    print("计算等式直接复制即可!:","1 - 2 *  ( (60-30 +(-9**5-2-5-2*-3-5/3-40*4/2-3/5+6*3) * (-9-2-5-2*5/3 + 7 /3*99/4*2998 +10 * 568/14 )) - (-4*3)/ (16-3*2) )")
    while True:
        inp = input("请输入计算等式(q退出):")
        if inp =="q":
            sys.exit("欢迎下次光临!")
        elif  not inp.strip():
            inp = inp.strip()
            continue
        else:
            fin = Calculate(inp)
            print("计算结果为:%s" % fin)
            print("eval结果为:%s" % eval(inp))
    计算器

    五:总结

    死是不是发现还有点复杂,我相信大家还能写出更简单的,当然python为了追求简单,一行代码也可以搞定,eval()函数直接搞定,但是自己写下好提高自己的能力嘛,嘿嘿

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