【Python】使用正则表达式实现计算器练习

已知有以下这样一个不太友好的公式：

1 - 2 * ( (60-30 +(-9-2-5-2*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) )

我们使用正则表达式的基础来练习，将此结果计算出来。

代码如下：

  1 #!/usr/bin/env python
  2 # -*- coding:utf-8 -*-
  3
  4 import re
  5 import functools
  6
  7 def minus_operator_handler(formula):
  8     ‘‘‘处理一些特殊的减号运算‘‘‘
  9     minus_operators = re.split("-",formula)
 10     calc_list = re.findall("[0-9]",formula)
 11     if minus_operators[0] == ‘‘:    # 第一个值肯定是负号
 12         calc_list[0] = ‘-%s‘ % calc_list[0]
 13     result = functools.reduce(lambda x,y: float(x) - float(y),calc_list)
 14     print(" - [%s] of result is : " % formula, result )
 15     return result
 16
 17 def handle_minus_in_list(operator_list,calc_list):
 18     ‘‘‘
 19     有的时候把算术符和值分开后,会出现这种情况  [‘-‘, ‘-‘, ‘-‘] [‘ ‘, ‘14969037.996825399 ‘, ‘ ‘, ‘12.0/ 10.0 ‘]
 20     这需要把第2个列表中的空格都变成负号并与其后面的值拼起来
 21     ‘‘‘
 22     for index,item in enumerate(calc_list):
 23         if item == ‘‘:
 24             calc_list[index+1] = item + calc_list[index+1].strip()
 25
 26 def compute_mutiply_and_dividend(formula):
 27     ‘‘‘计算乘除的内容，这里传进来的是字符串‘‘‘
 28     # 找出所有带*、/符号的内容
 29     operators = re.findall("[*/]",formula)
 30     # 以*、/为分隔符，取出所有排除掉*、/的内容
 31     calc_list = re.split("[*/]",formula)
 32     # 结果初始化未None
 33     result = None
 34     # 遍历显示数组中的索引号（index）、内容（i)
 35     for index,i in enumerate(calc_list):
 36         if result:    # 代表不是第一次循环
 37             if operators[index-1] == "*":
 38                 result *= float(i)
 39             elif operators[index-1] == "/":
 40                 result /= float(i)
 41         else:
 42             result = float(i)
 43     print("[%s] of result is : " %formula, result)
 44     return result
 45
 46 def handle_special_occactions(plus_and_minus_operators,multiply_and_dividend):
 47     ‘‘‘有时会出现这种情况 , [‘-‘, ‘-‘] [‘1 ‘, ‘ 2 * ‘, ‘14969036.7968254‘],2*...后面这段实际是 2*-14969036.7968254,需要特别处理下‘‘‘
 48     # 遍历显示数组multiply_and_dividend中的索引号（index）、内容（i)
 49     for index,i in enumerate(multiply_and_dividend):
 50         # 清除空格、空白
 51         i = i.strip()
 52         # 如果 内容的结尾是*、/
 53         if i.endswith("*") or i.endswith("/"):
 54             multiply_and_dividend[index] = multiply_and_dividend[index] + plus_and_minus_operators[index] + multiply_and_dividend[index+1]
 55             del multiply_and_dividend[index+1]
 56             del plus_and_minus_operators[index]
 57     return plus_and_minus_operators,multiply_and_dividend
 58
 59 def remove_addsubtract(formula):
 60     ‘‘‘将加减组合的符号替换成合并后的符号‘‘‘
 61     formula = formula.replace("++","+")
 62     formula = formula.replace("--","+")
 63     formula = formula.replace("+-","-")
 64     formula = formula.replace("-+","-")
 65     formula = formula.replace("- -","+")
 66     return formula
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 68 def compute(formula):
 69     ‘‘‘这里计算不带括号的内容‘‘‘
 70     # 去掉外层的括号
 71     formula = formula.strip("()")    # strip是去除的函数
 72     # 将加减组合的符号替换成合并后的符号
 73     formula = remove_addsubtract(formula)
 74     # 找出替换后剩余的所有带+、-符号的内容
 75     plus_and_minus_operators = re.findall("[+-]",formula)
 76     # 以+、-为分隔符，取出所有排除掉+、-的内容，即取出所有*/的内容
 77     multiply_and_dividend = re.split("[+-]",formula)
 78     if len(multiply_and_dividend[0].strip()) == 0:    # 代表这肯定是个减号
 79         multiply_and_dividend[1] = plus_and_minus_operators[0] + multiply_and_dividend[1]
 80         del multiply_and_dividend[0]
 81         del plus_and_minus_operators[0]
 82     plus_and_minus_operators,multiply_and_dividend = handle_special_occactions(plus_and_minus_operators,multiply_and_dividend)
 83     # 遍历显示数组multiply_and_dividend中的索引号（index）、内容（i)
 84     for index,i in enumerate(multiply_and_dividend):
 85         if re.search("[*/]",i):
 86             calc_inside_result = compute_mutiply_and_dividend(i)
 87             multiply_and_dividend[index] = calc_inside_result
 88
 89     ‘‘‘开始运算+、-‘‘‘
 90     print(multiply_and_dividend,plus_and_minus_operators)
 91     total_result = None    # 初始化total_result
 92     # 遍历显示数组multiply_and_dividend中的索引号（index）、内容（item)
 93     for index,item in enumerate(multiply_and_dividend):
 94         if total_result:    # 代表不是第一次循环
 95             if plus_and_minus_operators[index-1] == "+":
 96                 total_result += float(item)
 97             elif plus_and_minus_operators[index-1] == "-":
 98                 total_result -= float(item)
 99         else:
100             total_result = float(item)
101     print("[%s] of result is : " %formula,total_result)
102     return total_result
103
104 def calc(formula):
105     ‘‘‘计算程序主入口, 主要逻辑是先计算括号里的值,算出来后再算乘除,再算加减‘‘‘
106     #给括号的状态设置初始值，假定括号存在
107     parenthesis_flag = True
108     #初始化运算结果为None,还没开始运算
109     calc_result = None
110     while parenthesis_flag:
111         #找到最里面一层的括号。正则表达式：（）中间没有（）的所有字符
112         inside = re.search("\([^()]*\)",formula)
113         if inside:
114             # 先计算括号里面的值
115             calc_inside_result = compute(inside.group())
116             formula = formula.replace(inside.group(),str(calc_inside_result))
117         else:
118             print(‘\033[41;1m~~~没括号了~~~\033[0m‘)
119             print(‘The End Result is : ‘,compute(formula))
120             # 公式中的括号都被剔除了
121             parenthesis_flag = False
122
123 #程序的入口
124 if __name__ == ‘__main__‘:
125     result = calc("1 - 2 * ( (60-30 +(-9-2-5-2*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) )")