用python做简易计算器,python简单计算器的实现
本文主要详细介绍python对简单计算器功能的实现。本文中的示例代码非常详细，具有一定的参考价值。感兴趣的朋友可以参考一下。
本文将python实现简单计算器功能的具体代码分享出来，供大家参考。具体内容如下
一、功能目标
用户输入类似1-2 *(60-30(-40/5)*(9-2 * 5/3 7/3 * 99/4 * 2998 10 * 568/14))-(-4 * 3)/(16-3 * 2)。
二、解题思路
1.为了将运算符与数字分开，将输入的字符串格式转换为列表格式进行处理，这样就可以逐位进行处理。
2.实现功能的关键点在于括号、乘除、加减的优先级排序。所以我们先尝试一层一层的去掉括号，也就是从最里面的括号开始计算，然后去掉第一个括号，再继续这个过程，最后得到一个没有括号的列表，再计算结果。
3.去括号法：最里面的括号里的表达式可以看作是没有括号的表达式。先算乘除，再算加减，就可以得出整个括号内的值。用这个结果值整体替换括号里的内容，可以去掉一层括号，然后通过递归去掉所有的括号。
4.移除乘除数的方法：参见remove _乘法_除法(EQ)函数部分。
5.去除加减号的方法：参见remove_plus_minus(eq)函数部分。
三、函数说明
1、主函数
定义计算器(eq):
Format_list=eq_format(eq) #将字符串转换为格式化列表。
S_eq=simplify(format_list) #去掉括号，得到一个没有括号的格式化列表。
Ans=calculate(s_eq) #计算最终结果
Len (ans)==23360 #判断最终结果是正还是负
ans=-float(ans[1])
else:
ans=float(ans[0])
返回答案
2、eq_format()函数
定义计算器(eq):
Format_list=eq_format(eq) #将字符串转换为格式化列表。
S_eq=simplify(format_list) #去掉括号，得到一个没有括号的格式化列表。
Ans=calculate(s_eq) #计算最终结果
Len (ans)==23360 #判断最终结果是正还是负
ans=-float(ans[1])
else:
ans=float(ans[0])
返回答案
2.1函数是将输入的公式通过re模块，用正则表达式将算术符号和数字分开。
2 [\d\] \ - \ * \/ \ - \ * \/含义：根据管道符号 (表示或)，和[\ d \]表示匹配数字或小数点一次。*指乘号，\/指除法号，指右括号。整个正则表达式会把字符串变成[(， 6 ， * ，5 ，- 7 ，)]这样的格式列表。
3、simplify() 函数
def simplify(格式列表):
:param format_list:输入公式的格式化列表如下[60 ， ， 7 ， *， 8]
:return:通过递归删除括号返回简化列表。
Bracket=0 #用于存储格式化列表中左括号的索引。
计数=0
对于format_list:中的I
如果我==(:
括号=计数
elif i == ):
temp = format_list[bracket + 1 : count]
# print(temp)
new_temp = calculate(temp)
format_list = format_list[:bracket] + new_temp + format_list[count+1:]
format_list = change(format_list,bracket) # 解决去括号后会出现的-- +- 问题
return simplify(format_list) # 递归去括号
count = count + 1
return format_list # 当递归到最后一层的时候，不再有括号，因此返回列表
3.1 这个函数的作用是：把输入的带有括号的格式化列表，用递归的方式去除括号，每一次递归去一个括号， 直到没有括号则返回去完括号的格式化列表
3.2 找到最内层括号的方法：遍历列表，如果遇到左括号，则把当前左括号的索引赋值给参数bracket，直到遇到第一个右括号，此时的索引与bracket中间的元素即为最内层括号的元素，用切片的方式提取出来，通过 calculate() 函数计算出值，然后用计算结果去替换掉此时左括号到第一个右括号的元素，此时去除第一层括号，然后进入递归，不断递归直至去除所有括号
3.3 可能遇到的问题：
首先是不要用index的方式去取当前左括号的索引，因为列表的index方法返回的一直都是第一个左括号的索引，而不是当前左括号的索引，会导致出错。因此我在函数内用参数 count 进行计数当前索引值。
然后是用计算得出的值来替换掉第一层括号部分后，有可能会出现 ‘+-’ ，‘ - -’的情况，要记得处理，我的函数中写了一个change（） 函数进行处理
4、caculate（）函数
def calculate(s_eq)::param s_eq: 不带括号的格式化列表
:return: 计算结果
if * or / in s_eq:
s_eq = remove_multiplication_division(s_eq)
if + or - in s_eq:
s_eq = remove_plus_minus(s_eq)
return s_eq
这个函数的作用是输入不带括号的格式化列表， 输出计算结果，然后返回结果列表
思路是先算乘除：remove_multiplication_division(）函数，然后再从头到尾计算加减法：remove_plus_minus( )函数
5、remove_multiplication_division(）函数
def remove_multiplication_division(eq)::param eq: 带有乘除号的格式化列表
:return: 去除了乘除号的格式化列表
count = 0
for i in eq:
if i == *:
if eq[count+1] != -:
eq[count-1] = float(eq[count-1]) * float(eq[count+1])
del(eq[count])
del(eq[count])
elif eq[count+1] == -:
eq[count] = float(eq[count-1]) * float(eq[count+2])
eq[count-1] = -
del(eq[count+1])
del(eq[count+1])
eq = change(eq,count-1)
return remove_multiplication_division(eq)
elif i == /:
if eq[count+1] != -:
eq[count-1] = float(eq[count-1]) / float(eq[count+1])
del(eq[count])
del(eq[count])
elif eq[count+1] == -:
eq[count] = float(eq[count-1]) / float(eq[count+2])
eq[count-1] = -
del(eq[count+1])
del(eq[count+1])
eq = change(eq,count-1)
return remove_multiplication_division(eq)
count = count + 1
return eq
这个函数的作用是计算乘除，去乘除号。方法也是递归的方法，每次处理完一个乘号或者除号都可能出现符号问题，记得处理后再进入下一次递归
6、remove_plus_minus( )函数
def remove_plus_minus(eq)::param eq: 只带有加减号的格式化列表
:return: 计算出整个列表的结果
count = 0
if eq[0] != -:
sum = float(eq[0])
else:
sum = 0.0
for i in eq:
if i == -:
sum = sum - float(eq[count+1])
elif i == +:
sum = sum + float(eq[count+1])
count = count + 1
if sum >= 0:
eq = [str(sum)]
else:
eq = [-,str(-sum)]
return eq
这个函数输入一个只有加减号的格式化列表，然后从头到尾的计算，得出最终结果，返回最终结果（结果形式也是列表）
7、change（）函数
def change(eq,count)::param eq: 刚去完括号或者乘除后的格式化列表
:param count: 发生变化的元素的索引
:return: 返回一个不存在 +- ,--类的格式化列表
if eq[count] == -:
if eq[count-1] == -:
eq[count-1] = +
del eq[count]
elif eq[count-1] == +:
eq[count-1] = -
del eq[count]
return eq
这个函数的作用是解决符号输入两个问题。输入参数1：刚去完括号的或者刚 计算完乘除的 格式化列表，输入参数2： 列表元素发生变化的索引（如去括号时，这个索引则为去括号前列表的最内层左括号的索引），输出结果是一个处理完符号问题或者什么都不做直接返回的列表
四、完整代码
import redef eq_format(eq):
:param eq: 输入的算式字符串
:return: 格式化以后的列表，如[60,+,7,*,8]
format_list = re.findall([\d\.]+\(\+\-\*\/\),eq)
return format_list
def change(eq,count):
:param eq: 刚去完括号或者乘除后的格式化列表
:param count: 发生变化的元素的索引
:return: 返回一个不存在 +- ,--类的格式化列表
if eq[count] == -:
if eq[count-1] == -:
eq[count-1] = +
del eq[count]
elif eq[count-1] == +:
eq[count-1] = -
del eq[count]
return eq
def remove_multiplication_division(eq):
:param eq: 带有乘除号的格式化列表
:return: 去除了乘除号的格式化列表
count = 0
for i in eq:
if i == *:
if eq[count+1] != -:
eq[count-1] = float(eq[count-1]) * float(eq[count+1])
del(eq[count])
del(eq[count])
elif eq[count+1] == -:
eq[count] = float(eq[count-1]) * float(eq[count+2])
eq[count-1] = -
del(eq[count+1])
del(eq[count+1])
eq = change(eq,count-1)
return remove_multiplication_division(eq)
elif i == /:
if eq[count+1] != -:
eq[count-1] = float(eq[count-1]) / float(eq[count+1])
del(eq[count])
del(eq[count])
elif eq[count+1] == -:
eq[count] = float(eq[count-1]) / float(eq[count+2])
eq[count-1] = -
del(eq[count+1])
del(eq[count+1])
eq = change(eq,count-1)
return remove_multiplication_division(eq)
count = count + 1
return eq
def remove_plus_minus(eq):
:param eq: 只带有加减号的格式化列表
:return: 计算出整个列表的结果
count = 0
if eq[0] != -:
sum = float(eq[0])
else:
sum = 0.0
for i in eq:
if i == -:
sum = sum - float(eq[count+1])
elif i == +:
sum = sum + float(eq[count+1])
count = count + 1
if sum >= 0:
eq = [str(sum)]
else:
eq = [-,str(-sum)]
return eq
def calculate(s_eq):
:param s_eq: 不带括号的格式化列表
:return: 计算结果
if * or / in s_eq:
s_eq = remove_multiplication_division(s_eq)
if + or - in s_eq:
s_eq = remove_plus_minus(s_eq)
return s_eq
def simplify(format_list):
:param format_list: 输入的算式格式化列表如[60,+,7,*,8]
:return: 通过递归去括号，返回简化后的列表
bracket = 0 # 用于存放左括号在格式化列表中的索引
count = 0
for i in format_list:
if i == (:
bracket = count
elif i == ):
temp = format_list[bracket + 1 : count]
# print(temp)
new_temp = calculate(temp)
format_list = format_list[:bracket] + new_temp + format_list[count+1:]
format_list = change(format_list,bracket) # 解决去括号后会出现的-- +- 问题
return simplify(format_list) # 递归去括号
count = count + 1
return format_list # 当递归到最后一层的时候，不再有括号，因此返回列表
def caculator(eq):
format_list = eq_format(eq)
s_eq = simplify(format_list)
ans = calculate(s_eq)
if len(ans) == 2:
ans = -float(ans[1])
else:
ans = float(ans[0])
return ans
if __name__ == __main__:
equation = 1-2*((60-30+(-40/5)*(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))
ans = caculator(equation)
print(eval运算结果：,eval(equation))
print(程序运算结果：,ans)
程序运行结果
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