Python-正则表达式实现计算器功能

 1 # ！/usr/bin/env/ python3
 2 # -*- coding: utf-8 -*-
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 4 """用户输入计算表达式，显示计算结果"""
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 6 __author__ = 'Jack'
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 8 import re
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10 bracket = re.compile(r'\([^()]+\)')  # 寻找最内层括号规则
11 mul = re.compile(r'(\d+\.?\d*\*-\d+\.?\d*)|(\d+\.?\d*\*\d+\.?\d*)')  # 寻找乘法运算规则
12 div = re.compile(r'(\d+\.?\d*/-\d+\.?\d*)|(\d+\.?\d*/\d+\.?\d*)')  # 寻找除法运算规则
13 add = re.compile(r'(-?\d+\.?\d*\+-\d+\.?\d*)|(-?\d+\.?\d*\+\d+\.?\d*)')  # 寻找加法运算规则
14 sub = re.compile(r'(-?\d+\.?\d*--\d+\.?\d*)|(-?\d+\.?\d*-\d+\.?\d*)')  # 寻找减法运算规则
15 c_f = re.compile(r'\(?\+?-?\d+\)?')  # 检查括号内是否运算完毕规则
16 strip = re.compile(r'[^(].*[^)]')  # 脱括号规则
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19 def Mul(s):
20     """计算表达式中的乘法运算"""
21     exp = re.split(r'\*', mul.search(s).group())
22     return s.replace(mul.search(s).group(), str(float(exp[0]) * float(exp[1])))
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25 def Div(s):
26     """计算表达式中的除法运算"""
27     exp = re.split(r'/', div.search(s).group())
28     return s.replace(div.search(s).group(), str(float(exp[0]) / float(exp[1])))
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31 def Add(s):
32     """计算表达式中的加法运算"""
33     exp = re.split(r'\+', add.search(s).group())
34     return s.replace(add.search(s).group(), str(float(exp[0]) + float(exp[1])))
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37 def Sub(s):
38     """计算表达式中的减法运算"""
39     exp = sub.search(s).group()
40     if exp.startswith('-'):                 #如果表达式形如：-2.2-1.2；需变换为：-（2.2+1.2）
41         exp = exp.replace('-', '+')         #将-号替换为+号；+2.2+1.2
42         res = Add(exp).replace('+', '-')    #调用Add运算，将返回值+3.4变为-3.4
43     else:
44         exp = re.split(r'-', exp)
45         res = str(float(exp[0]) - float(exp[1]))
46     return s.replace(sub.search(s).group(), res)
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49 def calc():
50     while True:
51         s = input('Please input the expression(q for quit):')  # 例：'1+2- (3*  4-3/2+ (   3-2*(3+  5 -3*  -0.2-3.3*2.2 -8.5/ 2.4 )+10) +10)'
52         if s == 'q':
53             break
54         else:
55             s = ''.join([x for x in re.split('\s+', s)])  # 将表达式按空格分割并重组
56             if not s.startswith('('):  # 若用户输入的表达式首尾无括号，则统一格式化为：(表达式)
57                 s = str('(%s)' % s)
58             while bracket.search(s):  # 若表达式s存在括号
59                 s = s.replace('--', '+')  # 检查表达式，并将--运算替换为+运算
60                 s_search = bracket.search(s).group()  # 将最内层括号及其内容赋给变量s_search
61                 if div.search(s_search):  # 若除法运算存在(必须放在乘法之前）
62                     s = s.replace(s_search, Div(s_search))  # 执行除法运算并将结果替换原表达式
63                 elif mul.search(s_search):  # 若乘法运算存在
64                     s = s.replace(s_search, Mul(s_search))  # 执行乘法运算并将结果替换原表达式
65                 elif sub.search(s_search):  # 若减法运算存在（必须放在加法之前）
66                     s = s.replace(s_search, Sub(s_search))  # 执行减法运算并将结果替换原表达式
67                 elif add.search(s_search):  # 若加法运算存在
68                     s = s.replace(s_search, Add(s_search))  # 执行加法运算并将结果替换原表达式
69                 elif c_f.search(s_search):  # 若括号内无任何运算（类似（-2.32）除外）
70                     s = s.replace(s_search, strip.search(s_search).group())  # 将括号脱掉，例：（-2.32）---> -2.32
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72             print('The answer is: %.2f' % (float(s)))
73 
74 if __name__ == '__main__':
75     calc()