Python设计实现的计算器功能完整实例

 更新时间:2017年08月18日 10:58:30   作者:水·域  
这篇文章主要介绍了Python设计实现的计算器功能,结合完整实例形式分析了Python3.5实现计算器功能的正则、字符串及数值运算等相关操作技巧,需要的朋友可以参考下

本文实例讲述了Python设计实现的计算器功能。分享给大家供大家参考,具体如下:

通过利用PYTHON 设计处理计算器的功能如:

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

我的处理计算基本思路是:

解题思路是,需要优先处理内层括号运算--外层括号运算--先乘除后加减的原则:

1、正则处理用户输入的字符串,然后对其进行判断,判断计算公式是否有括号,有就先将计算公式进行正则处理,先获取最里层的每一个数据,然后一一计算

所要用到的正则是:

inner = re.search("\([^()]*\)", calc_input)

2、把有括号的计算公式计算出来的结果替换原来初始公式的位置,计算之前分别对重复运算符进行处理

需要处理的重复运算的函数是

def del_double(str):
  str = str.replace("++", "+")
  str = str.replace("--", "-")
  str = str.replace("+-","-")
  str = str.replace("- -","-")
  str = str.replace("+ +","+")
  return str

3、然后依次从里到外去除括号并进行计算,和位置替换

calc_input = calc_input.replace(inner.group(), str(ret))

将计算出来的结果分别替换原计算公式

4、最后得出没有括号的公式,合并调用计算控制函数进行计算,中间需要注意的就是 负号 和数字与*在一起的处理,其它还算可以。

具体逻辑思路图是:

以下是完整的代码:

#!/usr/bin/env python3.5
# -*-coding:utf8-*-
import re
a =r'1 - 2 * ( (60-30 +(-40/5) * (9-2*5/3 + 7 /3*99/4*2998 +10 * 568/14 ))- (-4*3)/(16-3*2))'
# */运算函数
def shengchu(str):
  calc = re.split("[*/]",str)   #用*/分割公式
  OP = re.findall("[*/]",str)  #找出所有*和/号
  ret = None
  for index,i in enumerate(calc):
    if ret:
      if OP[index-1] == "*":
        ret *= float(i)
      elif OP[index-1] == "/":
        ret /= float(i)
    else:
      ret = float(i)
  return ret
# 去掉重复运算,和处理特列+-符号
def del_double(str):
  str = str.replace("++", "+")
  str = str.replace("--", "-")
  str = str.replace("+-","-")
  str = str.replace("- -","-")
  str = str.replace("+ +","+")
  return str
# 计算主控制函数
def calc_contrl(str):
  tag = False
  str = str.strip("()") # 去掉最外面的括号
  str = del_double(str) # 调用函数处理重复运算
  find_ = re.findall("[+-]",str) # 获取所有+- 操作符
  split_ = re.split("[+-]",str) #正则处理 以+-操作符进行分割,分割后 只剩*/运算符
  if len(split_[0].strip()) == 0: # 特殊处理
    split_[1] = find_[0] + split_[1] # 处理第一个数字前有“-”的情况,得到新的带符号的数字
    # 处理第一个数字前为负数“-",时的情况,可能后面的操作符为“-”则进行标记
    if len(split_) == 3 and len(find_) ==2:
      tag =True
      del split_[0] # 删除原分割数字
      del find_[0]
    else:
      del split_[0] # 删除原分割数字
      del find_[0] # 删除原分割运算符
  for index, i in enumerate(split_):
    # 去除以*或/结尾的运算数字
    if i.endswith("* ") or i.endswith("/ "):
      split_[index] = split_[index] + find_[index] + split_[index+1]
      del split_[index+1]
      del find_[index]
  for index, i in enumerate(split_):
    if re.search("[*/]",i): # 先计算含*/的公式
      sub_res = shengchu(i) #调用剩除函数
      split_[index] = sub_res
  # 再计算加减
  res = None
  for index, i in enumerate(split_):
    if res:
      if find_[index-1] == "+":
        res += float(i)
      elif find_[index-1] == "-":
        # 如果是两个负数相减则将其相加,否则相减
        if tag == True:
          res += float(i)
        else:
          res -= float(i)
    else:
      # 处理没有括号时会出现i 为空的情况
      if i != "":
        res = float(i)
  return res
if __name__ == '__main__':
  calc_input = input("请输入计算公式,默认为:%s:" %a).strip()
  try:
    if len(calc_input) ==0:
      calc_input = a
    calc_input = r'%s'%calc_input # 做特殊处理,保持字符原形
    flag = True  # 初始化标志位
    result = None  # 初始化计算结果
    # 循环处理去括号
    while flag:
      inner = re.search("\([^()]*\)", calc_input)# 先获取最里层括号内的单一内容
      #print(inner.group())
      # 有括号时计算
      if inner:
        ret = calc_contrl(inner.group()) # 调用计算控制函数
        calc_input = calc_input.replace(inner.group(), str(ret)) # 将运算结果,替换原处理索引值处对应的字符串
        print("处理括号内的运算[%s]结果是:%s" % (inner.group(),str(ret)))
        #flag = True
      # 没有括号时计算
      else:
        ret = calc_contrl(calc_input)
        print("最终计算结果为:%s"% ret)
        #结束计算标志
        flag = False
  except:
    print("你输入的公式有误请重新输入!")

PS:这里为大家推荐几款js实现的计算工具供大家参考借鉴:

在线一元函数(方程)求解计算工具:
http://tools.jb51.net/jisuanqi/equ_jisuanqi

科学计算器在线使用_高级计算器在线计算:
http://tools.jb51.net/jisuanqi/jsqkexue

在线计算器_标准计算器:
http://tools.jb51.net/jisuanqi/jsq

补充:

PYTHON正则表达式一览:

模式 描述
^ 匹配字符串的开头
$ 匹配字符串的末尾。
. 匹配任意字符,除了换行符,当re.DOTALL标记被指定时,则可以匹配包括换行符的任意字符。
[...] 用来表示一组字符,单独列出:[amk] 匹配 'a','m'或'k
[^...] 不在[]中的字符:[^abc] 匹配除了a,b,c之外的字符。
re* 匹配0个或多个的表达式。
re+ 匹配1个或多个的表达式。
re? 匹配0个或1个由前面的正则表达式定义的片段,非贪婪方式
re{ n}
re{ n,} 精确匹配n个前面表达式。
re{ n, m} 匹配 n 到 m 次由前面的正则表达式定义的片段,贪婪方式
a| b 匹配a或b
(re) G匹配括号内的表达式,也表示一个组
(?imx) 正则表达式包含三种可选标志:i, m, 或 x 。只影响括号中的区域。
(?-imx) 正则表达式关闭 i, m, 或 x 可选标志。只影响括号中的区域。
(?: re) 类似 (...), 但是不表示一个组
(?imx: re) 在括号中使用i, m, 或 x 可选标志
(?-imx: re) 在括号中不使用i, m, 或 x 可选标志
(?#...) 注释.
(?= re) 前向肯定界定符。如果所含正则表达式,以 ... 表示,在当前位置成功匹配时成功,否则失败。但一旦所含表达式已经尝试,匹配引擎根本没有提高;模式的剩余部分还要尝试界定符的右边。
(?! re) 前向否定界定符。与肯定界定符相反;当所含表达式不能在字符串当前位置匹配时成功
(?> re) 匹配的独立模式,省去回溯。
\w 匹配字母数字
\W 匹配非字母数字
\s 匹配任意空白字符,等价于 [\t\n\r\f].
\S 匹配任意非空字符
\d 匹配任意数字,等价于 [0-9].
\D 匹配任意非数字
\A 匹配字符串开始
\Z 匹配字符串结束,如果是存在换行,只匹配到换行前的结束字符串。c
\z 匹配字符串结束
\G 匹配最后匹配完成的位置。
\b 匹配一个单词边界,也就是指单词和空格间的位置。例如, 'er\b' 可以匹配"never" 中的 'er',但不能匹配 "verb" 中的 'er'。
\B 匹配非单词边界。'er\B' 能匹配 "verb" 中的 'er',但不能匹配 "never" 中的 'er'。
\n, \t, 等. 匹配一个换行符。匹配一个制表符。等
\1...\9 匹配第n个分组的子表达式。
\10 匹配第n个分组的子表达式,如果它经匹配。否则指的是八进制字符码的表达式。

另:再为大家提供2款非常方便的正则表达式工具供大家参考使用:

JavaScript正则表达式在线测试工具:
http://tools.jb51.net/regex/javascript

正则表达式在线生成工具:
http://tools.jb51.net/regex/create_reg

更多关于Python相关内容可查看本站专题:《Python数学运算技巧总结》、《Python正则表达式用法总结》、《Python数据结构与算法教程》、《Python函数使用技巧总结》、《Python字符串操作技巧汇总》及《Python入门与进阶经典教程

希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。

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