Python使用正则匹配re实现eval计算器

 Python使用正则匹配re实现eval计算器

一、 概述

　　本文仅为记录自己学习过程中踩过的坑，不喜勿喷。

二、方案思路

　　string = '2 * 60 - 30 + (-40.0/5) * (9-2*5/2+9/3*10/4*2+10*5/5 -(-4*3)) -(-4*3)/(16-3*2)'

　　1.计算未出现括号情况下的结果

　　2.把最里层括号找出来，计算后替换回原字符串

　　3.重复计算到没有括号为止，再次用未出现括号方法计算，得出最后结果

三、源码

#!-*- coding:utf-8 -*-
#__anthor__:"Klay Zhu"
#date: 2018/7/13
import re
PREC = '{:+.5f}'#计算精度 5代表5位小数
obj_mul = re.compile(r"(-?d+.?d*)*(-?d+.?d*)") # 乘法
obj_div = re.compile(r"(-?d+.?d*)/(-?d+.?d*)")  # 除法
obj_add = re.compile(r"(-?d+.?d*)+(-?d+.?d*)") # 加法
obj_sub = re.compile(r"(-?d+.?d*)-(-?d+.?d*)")  # 减法
obj_f   = re.compile(r"(?+?-?d+)?")               # 检查括号内是否运算完毕规则
obj_k   = re.compile(r"([^()]+)")                   # 寻找最内层括号规则
obj_che = re.compile(r"[^0-9+-*/()s.]")             # 匹配输入非法字符
def count(string):
    """
    计算没有括号的式子
    :param string:
    :return:
    """
    string = rm_SP(string)
    while True:
        if obj_div.search(string) :# 除法(必须先判断)
            exp = re.split(r'/',obj_div.search(string).group())
            answer = float(exp[0]) / float(exp[1])
            string = obj_div.sub(PREC.format(answer),string,1)
        elif obj_mul.search(string) :# 乘法
            exp = re.split(r'*', obj_mul.search(string).group())
            answer = float(exp[0]) * float(exp[1])
            string = obj_mul.sub(PREC.format(answer), string,1)
        elif obj_add.search(string) :# 加法
            exp = re.split(r'+', obj_add.search(string).group())
            answer = float(exp[0]) + float(exp[1])
            string = obj_add.sub(PREC.format(answer), string,1)
        elif obj_sub.search(string) :# 减法
            exp = re.split(r'-', obj_sub.search(string).group())
            if exp[0] =="":#前面有负号的时候
                answer = 0-float(exp[1]) - float(exp[2])
                string = obj_sub.sub(PREC.format(answer), string, 1)
            else:
                answer = float(exp[0]) - float(exp[1])
                string = obj_sub.sub(PREC.format(answer), string,1)
        elif obj_f.search(string):# 结束循环
            string = re.sub('(|)|', '', string)
            return string
        string = rm_SP(string) #去除多余的符号

def rm_SP(string):
    """
    去除符号
    :param str:
    :return:
    """
    string = re.sub('++','+',string)
    string = re.sub('--', '+', string)
    string = re.sub('+-', '-', string)
    string = re.sub('-+', '-', string)
    string = re.sub('/+', '/', string)
    string = re.sub('*+', '*', string)
    string = re.sub('^+', '', string)
    return string

def rm_PAR(string):
    """
    计算括号里
    :param string:
    :return:
    """
    string = rm_SP(string)
    list_m = obj_k.findall(string)
    list_map= map(count,list_m)
    for i in range(len(list_m)):
        string = string.replace(list_m[i],list_map.__next__(),1)
    return string
def main(string):
    """
    主函数，循环计算
    :param string:
    :return:
    """
    checkout(string)
    string = re.sub('s', '', string) #去掉空格
    while True:
        if obj_k.search(string):#是否还存在括号
            string = rm_PAR(string)
            continue
        answer = count(string)
        return answer

def checkout(string):
    """
    校验输入是否合法
    :param string:
    :return:
    """
    if len(re.findall('(',string)) != len(re.findall(')',string)):
        print("括号不成对")
        exit()
    elif obj_che.findall(string) != [] :
        print(obj_che.findall(string))
        print("输入中有非法字符")
        exit()

if __name__ == '__main__':
    string = r'2 * 60 - 30 + (-40.0/5) * (9-2*5/2+9/3*10/4*2+10*5/5 -(-4*3)) -(-4*3)/(16-3*2)'#-236.80000
    # string = input("请输入需要计算的式子：")
    answer = main(string)
    print("最后答案：", answer)

四、记录踩下的坑

1.使用map()计算出结果后替换回原字符串时，由于上一次替换后满足下次正则匹配，所以被深深坑了一波！后来改用完全匹配就没出现这个问题了。

2.在处理负数转换成字符串的时候，可以用format() ，具体如何使用请百度。