re模块之简单计算器的实现

编程之家收集整理的这篇文章主要介绍了re模块之简单计算器的实现编程之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

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本节大纲:

 

  1. 表达式的输入及检查、格式化
  2. 怎么样进行匹配最里面的括号以及操作数的匹配
  3. 如何实现表达式的四则运算
  4. 完整代码展示

 

在我们学习re模块之后,通常的练习就是利用所学相关知识来写一个计算器

那么,现在我们开始理一下思路:

1.表达式的输入及检查、格式化

1.1 输入

首先呢,我们肯定要让用户先输入一个表达式

strs = input()

 

1.2 检查

之后,我们要做的就是检查所输入内容的合法性,这里我们用一个函数来封装

def check_str(s):  # 检查字符串是否合法
    flag = True   初始化假设字符串合法
    if s.count("(") != s.count()"):   检查()是否个数相等
        flag = False
    if re.search([a-zA-Z]",s):   检查是否出现了非法字符
        flag =    print("该表达式的合法性为:%s" % flag)
    return flag

所相应的匹配程序

    while not check_str(strs):
        print(非法表达式!请重新输入")
        strs = input()

测试结果:

IN:(1+1
OUT:非法表达式!请重新输入
IN:1+2p
OUT:非法表达式!请重新输入
IN:2+3
OUT:

当然,在上述代码中,非法字符的检测并不完善,这肯定需要改善,具体思路为:

 在我们输入表达式的时候,所输入的字符无非就如下几种情况:

  1. 数字  1~9
  2. 运算符号  + - * /
  3. 左右括号  (  )
  4. 空格  “ ”

所以我们只需做出相应的匹配即可

 

1.3 格式化

接下来我们要做的就是将表达式格式化---为了匹配的准确性

def format_str(s):   格式化字符串
    s = s.replace(" "")
    s = s.replace(++++---+--/+/*+*)
        print("该表达式格式化后的结果为:%s" % s)
    return s

 

2.怎么样进行匹配最里面的括号以及操作数的匹配

2.1.最里面的括号

为什么要匹配最里面的括号呢?

当然是为了优先级啊

那么怎么匹配呢?

import re

strs = input()
ret = re.search(\([^()]+\),strs)
if ret:
    print(ret.group())
else:
    print(ret)

 

 

 

测试结果:

IN:(1+(1+(1+1)))
OUT:(1+1)
IN:1+1
OUT:None

2.2 操作数的匹配

我们的日常使用中操作数不仅仅只是整形,还有浮点型,所以我们需要考虑的就要多一点

 -*-coding:utf-8 -*-
 re

s =(?P<num1>\d+(?:\.\d+)?)(?P<sign>[*/])(?P<num2>[+-]?\d+(?:\.\d+)?)exp:%s"%ret.group())
    num1:%s"%ret.group(num1))
    sign:%ssignnum2:%snum2))
print(ret)

 

 

 

测试结果:

IN:1*1
OUT:exp:1*1
    num1:1
    sign:*
    num2:1    
IN:1.3/3.2
OUT:exp:1.3/3.2
    num1:1.3
    sign:/
    num2:3.2

 

3.四则运算

3.1 乘除法

在我们传递完最里面括号的内容后,我们要不断的匹配,计算,替换,直至最后没有括号

思路:

先一直循环,然后不断匹配符合要求的表达式,进行运算,替换,再匹配,直至匹配不到表达式,退出循环

 re


def div_mul(s):   进行表达式中乘或除的计算
    while True:
        ret = re.search( 匹配乘或除的式子,
         第二个操作数可以匹配符号,防止比如 1*-3匹配不到
         第一个操作数没有匹配符号是因为防止 1-2*-3 --> 1  (-2*-3) --> 1 6 -->在下一个函数中成为 1+6 --> 7  的错误结果

         ret = re.search("(?P<num1>\d+(?:\.\d+)?)(?P<sign>[*/])(?P<num2>\d+(?:\.\d+)?)",s)
         if not ret:
             ret = re.search("(?P<num1>\d+(?:\.\d+)?)(?P<sign>[*/])(?P<num2>[+-]?\d+(?:\.\d+)?)",s)

        if ret:   如果ret不为空就代表表达式中含有加或减的式子
            exp = ret.group()   把表达式分离开来
            num1 = ret.group(")   操作数1
            num2 = ret.group( 操作数2
            sign = ret.group( 运算符号
            if sign == ":   乘法
                result = float(num1) * float(num2)
             除法
                result = float(num1) /{}{}{}={}".format(num1,sign,num2,result))   运行结果的打印
            s = s.replace(exp,str(result))   将计算结果替代表达式

        else:   如果ret为空就代表该表达式中已经没有乘或除的式子了,就跳出循环
            break
    s = format_str(s)  # 格式化该字符串中的输出结果
    return s


s = input()
print(div_mul(s))

测试结果:

IN:1+3*2-7*2
OUT:3*2=6.0
    7*2=14.0
    1+6.0-14.0

3.2 加减法

思路:

将表达式中所有的数字分割为 一个操作数加上它前面的符号,最后对这些数进行统一的相加

 re
 functools

def add_sub(s): 进行表达式中加或减的计算 result = 0 先定义一个求和的总变量为0 [+-][+/-]?\d+(?:\.\d+)? 只匹配一个数字以及该数字前的符号,最后进行相加 print(ret) 打印所匹配的内容,即所有要相加的数 result = str(functools.reduce(lambda x,y: float(x) + float(y),ret)) 进行各个数的相加 (result) s = s.replace(s,result) 将计算结果替代表达式 print(add_sub(s))

测试结果:

IN:1-2+3.2+1.7-5.2
OUT:['1',1)">-2+3.2+1.7-5.2']
    -1.2999999999999998
    -1.2999999999999998

 

 

在这我们的四则运算也准备好了,最后我们要做的就是如何把表达式合理的送如四则运算中。

还是不断的进行运算、替换

值得一提的是,算完之后,我们要记得去其括号,进行下一个()的匹配

    while re.search(\( 如果还有()就进入循环
        ret = re.search( 匹配最里面的()
         (ret):
            exp = ret.group()   进行表达式的分离
            (exp)
            result = calc(exp)   进行表达式的计算
            strs = strs.replace(exp,1)"> 表达式与结果的替换
            strs = format_str(strs)   格式化
            print(strs)

 

 

4.完整代码展示:

 -*- coding: UTF-8 -*-
 functools


 s


 flag


break
    s = format_str(s)   格式化该字符串中的输出结果
    def calc(s):   进行表达式的计算
    s = div_mul(s)
    s = add_sub(s)
     s = s.replace("(","")#去括号
     s = s.replace(")","")
    s = s.strip(() 去括号
    该表达式计算后的结果为:%s" % s)
    def main():
    strs = input()

    )
        strs = input()

    strs = format_str(strs)

    (strs)

    strs = calc(strs)
    (strs)


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

 1-2*((60-30 +(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14)*(-40 / 5))-(-4*3)/(16-3*2))
# 2776672.6952380957

运行结果:

IN: 1-2*((60-30 +(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14)*(-40 / 5))-(-4*3)/(16-3*2))
OUT:(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14)
    2*5=10.0
    10.0/3=3.3333333333333335
    7/3=2.3333333333333335
    2.3333333333333335*99=231.00000000000003
    231.00000000000003/4=57.75000000000001
    57.75000000000001*2998=173134.50000000003
    10*568=5680.0
    5680.0/14=405.7142857142857
    [9-3.3333333333333335+173134.50000000003+405.7142857142857]
    173545.88095238098
    该表达式计算后的结果为:173545.88095238098
    1-2*((60-30+173545.88095238098*(-40/5))-(-4*3)/(16-3*2))
    (-40/5)
    40/5=8.0-8.0]
    -8.0
    该表达式计算后的结果为:-8.0
    1-2*((60-30+173545.88095238098*-8.0)-(-4*3)/(16-3*2))
    (60-30+173545.88095238098*-8.0)
    173545.88095238098*-8.0=-1388367.047619047860-30-1388367.0476190478]
    -1388337.0476190478
    该表达式计算后的结果为:-1388337.0476190478
    1-2*(-1388337.0476190478-(-4*3)/(16-3*2))
    (-4*3)
    4*3=12.0-12.0]
    -12.0
    该表达式计算后的结果为:-12.0
    1-2*(-1388337.0476190478+12.0/(16-3*2))
    (16-3*2)
    3*2=6.016-6.0]
    10.0
    该表达式计算后的结果为:10.0
    1-2*(-1388337.0476190478+12.0/10.0)
    (-1388337.0476190478+12.0/10.0)
    12.0/10.0=1.2-1388337.0476190478+1.2]
    -1388335.8476190479
    该表达式计算后的结果为:-1388335.8476190479
    1-2*-1388335.8476190479
    2*-1388335.8476190479=-2776671.6952380957+2776671.6952380957]
    2776672.6952380957
    该表达式计算后的结果为:2776672.6952380957
    2776672.6952380957
    2776672.6952380957

 

在这,为了比对运算结果是否正确,笔者特地拿了 eval 进行计算,显然测试后:两结果相同

 

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总结

以上是编程之家为你收集整理的re模块之简单计算器的实现全部内容,希望文章能够帮你解决re模块之简单计算器的实现所遇到的程序开发问题。

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