作业：

使用正则表达式和递归实现计算器功能。

实现：

1、实现带括号的计算

2、实现指数、加减乘除求余等功能

一、实例说明：

本实例自己写了个版本，但依旧存在一点bug，例：-2-2等计算问题，故最后在武SIR的代码基础上加了指数、求余等功能。

该计算器思路：
1、递归寻找表达式中只含有 数字和运算符的表达式，并计算结果
2、由于整数计算会忽略小数，所有的数字都认为是浮点型操作，以此来保留小数
使用技术：
1、正则表达式
2、递归

二、流程图：

三、代码：

#!/usr/bin/python27
#_*_ coding=utf-8 _*_'''
''''''
该计算器思路：1、递归寻找表达式中只含有 数字和运算符的表达式，并计算结果2、由于整数计算会忽略小数，所有的数字都认为是浮点型操作，以此来保留小数
使用技术：1、正则表达式2、递归执行流程如下：
******************** 请计算表达式： 1 - 2 * ( (60-30 +(-40.0/5) * (9-2*5/3 + 7 /3*99/4*2998 +10 * 568/14 )) - (-4*3)/ (16-3*2) ) ********************
before： ['1-2*((60-30+(-40.0/5)*(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))']
-40.0/5=-8.0
after： ['1-2*((60-30+-8.0*(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))']
========== 上一次计算结束 ==========
before： ['1-2*((60-30+-8.0*(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))']
9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14=173545.880953
after： ['1-2*((60-30+-8.0*173545.880953)-(-4*3)/(16-3*2))']
========== 上一次计算结束 ==========
before： ['1-2*((60-30+-8.0*173545.880953)-(-4*3)/(16-3*2))']
60-30+-8.0*173545.880953=-1388337.04762
after： ['1-2*(-1388337.04762-(-4*3)/(16-3*2))']
========== 上一次计算结束 ==========
before： ['1-2*(-1388337.04762-(-4*3)/(16-3*2))']
-4*3=-12.0
after： ['1-2*(-1388337.04762--12.0/(16-3*2))']
========== 上一次计算结束 ==========
before： ['1-2*(-1388337.04762--12.0/(16-3*2))']
16-3*2=10.0
after： ['1-2*(-1388337.04762--12.0/10.0)']
========== 上一次计算结束 ==========
before： ['1-2*(-1388337.04762--12.0/10.0)']
-1388337.04762--12.0/10.0=-1388335.84762
after： ['1-2*-1388335.84762']
========== 上一次计算结束 ==========
我的计算结果： 2776672.69524
'''import re,os,sysdef compute_exponent(arg):""" 操作指数:param expression:表达式:return:计算结果"""val = arg[0]pattern = re.compile(r'\d+\.?\d*[\*]{2}[\+\-]?\d+\.?\d*')mch = pattern.search(val)if not mch:returncontent = pattern.search(val).group()if len(content.split('**'))>1:n1, n2 = content.split('**')value = float(n1) ** float(n2)else:passbefore, after = pattern.split(val, 1)new_str = "%s%s%s" % (before,value,after)arg[0] = new_strcompute_exponent(arg)def compute_mul_div(arg):""" 操作乘除:param expression:表达式:return:计算结果"""val = arg[0]pattern = re.compile(r'\d+\.?\d*[\*\/\%\/\/]+[\+\-]?\d+\.*\d*')mch = pattern.search(val)if not mch:returncontent = pattern.search(val).group()if len(content.split('*'))>1:n1, n2 = content.split('*')value = float(n1) * float(n2)elif len(content.split('//'))>1:n1, n2 = content.split('//')value = float(n1) // float(n2)elif len(content.split('%'))>1:n1, n2 = content.split('%')value = float(n1) % float(n2)elif len(content.split('/'))>1:n1, n2 = content.split('/')value = float(n1) / float(n2)else:passbefore, after = pattern.split(val, 1)new_str = "%s%s%s" % (before,value,after)arg[0] = new_strcompute_mul_div(arg)def compute_add_sub(arg):""" 操作加减:param expression:表达式:return:计算结果"""while True:if arg[0].__contains__('+-') or arg[0].__contains__("++") or arg[0].__contains__('-+') or arg[0].__contains__("--"):arg[0] = arg[0].replace('+-','-')arg[0] = arg[0].replace('++','+')arg[0] = arg[0].replace('-+','-')arg[0] = arg[0].replace('--','+')else:breakif arg[0].startswith('-'):arg[1] += 1arg[0] = arg[0].replace('-','&')arg[0] = arg[0].replace('+','-')arg[0] = arg[0].replace('&','+')arg[0] = arg[0][1:]val = arg[0]pattern = re.compile(r'\d+\.?\d*[\+\-]{1}\d+\.?\d*')mch = pattern.search(val)if not mch:returncontent = pattern.search(val).group()if len(content.split('+'))>1:n1, n2 = content.split('+')value = float(n1) + float(n2)else:n1, n2 = content.split('-')value = float(n1) - float(n2)before, after = pattern.split(val, 1)new_str = "%s%s%s" % (before,value,after)arg[0] = new_strcompute_add_sub(arg)def compute(expression):""" 操作加减乘除:param expression:表达式:return:计算结果"""inp = [expression,0]# 处理表达式中的指数compute_exponent(inp)# 处理表达式中的乘除求余等compute_mul_div(inp)# 处理表达式的加减compute_add_sub(inp)if divmod(inp[1],2)[1] == 1:result = float(inp[0])result = result * -1else:result = float(inp[0])return resultdef exec_bracket(expression):""" 递归处理括号，并计算:param expression: 表达式:return:最终计算结果"""pattern = re.compile(r'\(([\+\-\*\/\%\/\/\*\*]*\d+\.*\d*){2,}\)')# 如果表达式中已经没有括号，则直接调用负责计算的函数，将表达式结果返回，如：2*1-82+444#if not re.search('\(([\+\-\*\/]*\d+\.*\d*){2,}\)', expression):if not pattern.search(expression):final = compute(expression)return final# 获取 第一个 只含有 数字/小数 和 操作符 的括号# 如：#    ['1-2*((60-30+(-40.0/5)*(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))']#    找出：(-40.0/5)content = pattern.search(expression).group()# 分割表达式，即：# 将['1-2*((60-30+(-40.0/5)*(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))']# 分割更三部分：['1-2*((60-30+(    (-40.0/5)      *(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))']before, nothing, after = pattern.split(expression, 1)print('before:',expression)content = content[1:len(content)-1]# 计算，提取的表示 (-40.0/5)，并活的结果，即：-40.0/5=-8.0ret = compute(content)print('%s=%s' %( content, ret))# 将执行结果拼接，['1-2*((60-30+(      -8.0     *(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))']expression = "%s%s%s" %(before, ret, after)print('after:',expression)print("="*10,'previous result is',"="*10)# 循环继续下次括号处理操作，本次携带者的是已被处理后的表达式，即：# ['1-2*((60-30+   -8.0  *(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))']# 如此周而复始的操作，直到表达式中不再含有括号return exec_bracket(expression)# 使用 __name__ 的目的：
#   只有执行 python index.py 时，以下代码才执行
#   如果其他人导入该模块，以下代码不执行
if __name__ == "__main__":flag = Trueos.system('clear')                                                     ###清屏###print('\n================================================================')print('\033[33m 欢迎使用计算器 ：\033[0m')print('\n================================================================')while flag:calculate_input = raw_input('\033[32m请输入计算的表达式 | (退出:q)\033[0m')calculate_input = re.sub('\s*','',calculate_input)if len(calculate_input) == 0:continueelif calculate_input == 'q':sys.exit('退出程序')elif re.search('[^0-9\.\-\+\*\/\%\/\/\*\*\(\)]',calculate_input):print('\033[31m 输入错误，请重新输入!!!\033[0m')else:result = exec_bracket(calculate_input)print('the expression result is %s' % result)

四、针对python2.7和python3.4无太大差别，故只需要一个版本即可。