Python 创建一个计算器

Question

我对 python 还很陌生。

我被要求只使用字符串命令、int/string/float 之间的转换等（如果需要）创建一个计算器，并且需要使用函数。也可以使用 while 和 for 循环。

程序需要采用 x/y 或 x/y/z 形式的输入，其中 x y z 是任何正数或负数。其中“/”也可以用加法和减法代替。并且操作数和运算符之间可以存在任意数量的空格。这是我到目前为止的想法。

我会对 +、-、/ 和 * 有一个唯一的定义。我会为用户输入的内容创建一个函数。我会使用“.lstrip”和“.rstrip”来去除空格。

现在我遇到的问题是创建输入函数。我对功能很陌生，这基本上就是我所拥有的。我知道这没什么好用的，但我真的很纠结如何正确输入函数。

def multiplication(x,a,y,b,z):
    if (a== "*"):
        return x*y
    if (b== "*"):
        return y*z

def division(x,a,y,b,z):
    if (a== "/"):
        return x/y
    if (b== "/"):
        return y/z

def addition(x,a,y,b,z):
    if (a== "+"):
        return x+y
    if (b== "+"):
        return y+z

def subtraction(x,a,y,b,z):
    if (a== "-"):
        return x-y
    if (b== "-"):
        return y-z

def (x,y,z):
    x=0
    y=0
    z=0

    zxc=int(input()):# this is where I get stuck and I don't know how to implement x,y,z into the input.

感谢所有帮助。如果您不确定您提供的代码是否过于密集，无法满足我的需求，请在为我浪费您的时间之前询问，制作我可能无法使用的代码。我保证尽快回复。

基本上，我正在尝试找到一种方法来拆分输入的字符串，然后用它开始计算。

Answer 1

我可以替代您的代码。用户可以输入如下内容：8*6/4-3+3，这仍然有效。如果输入字母 (d, a, s)，它也不会崩溃。非常紧凑。

代码（Python v3.3.0）：

valid_chars = "0123456789-+/* \n";
while True:
    x = "x="
    y = input(" >> ")
    x += y
    if False in [c in valid_chars for c in y]:
        print("WARNING: Invalid Equation");
        continue;
    if(y == "end"):
        break
    exec(x)
    print(x)

Answer 2

由于这看起来像家庭作业，我怀疑允许 OP 使用典型的方法来解决问题。我认为这是一个输入验证和字符串操作的练习；其次是程序流程和理解函数返回值。

你需要在这里做两件事：

1. 找出对您的程序有效的输入。
2. 不断提示用户，直到他或她输入对您的程序有效的输入。

对于#1，我们知道有效的输入是数字（正整数或负整数），并且它们必须是表达式的形式。所以这意味着，输入的最小长度将是三个（两个数字和一个数学符号）并且输入中的字符（字符串）是无效的。

这是我们获取用户输入的基本循环：

expression = raw_input('Please enter the expression: ')
expression_result = check_input(expression)

while not expression_result:
    print 'You did not enter a valid expression'
    expression = raw_input('Please enter the expression: ')
    expression_result = check_input(expression)

check_input 方法将根据我们的规则验证用户输入的内容是否准确：

def check_input(input_string):

    # Check the basics
    if len(input_string) < 3:
        return False

    # Check if we are getting passed correct characters
    for character in input_string:
        if character not in '1234567890' or character not in '/*+-':
            return False

    # Things like /23 are not valid
    if input_string[0] in '/*+':
        return False

    return input_string

获得正确的输入后，下一步是将输入拆分为您需要提供给数学函数的各个部分。我会把这部分留给你。

---

假设你有正确的字符串（也就是说，它是你程序的有效输入），你现在需要将它分成两部分。

1. 运算符（数学符号）
2. 操作数（数学符号周围的数字）

所以我们知道我们有一组有限的运算符+,-,/,*，所以一个想法是使用字符串的split() 方法。这很好用：

>>> s = '4+5'
>>> s.split('+')
['4', '5']

您可以尝试使用所有运算符拆分字符串，然后检查结果。请注意，用不存在的字符拆分字符串不会引发任何错误，但您只会将字符串返回：

>>> s = '4+5'
>>> s.split('/')
['4+5']

所以一种方法是 - 在运算符上拆分字符串，如果结果列表的长度 > 2，则您知道结果列表的第一个成员是运算符的左侧，而列表的第二个成员是右手边的任何东西。

这适用于正数，但是对于负数：

>>> s = '-4+3'
>>> s.split('-')
['', '4+3']

好消息是我们不是第一个遇到这个问题的人。还有另一种计算方程的方法，称为Polish notation（也称为前缀表示法）。这是来自维基百科页面的算法：

Scan the given prefix expression from right to left
for each symbol
 {
  if operand then
    push onto stack
  if operator then
   {
    operand1=pop stack
    operand2=pop stack
    compute operand1 operator operand2
    push result onto stack
   }
 }
return top of stack as result

要获得波兰风味的正常表达式（称为中缀），请使用 shunting yard algorithm，这是我最喜欢的计算机科学中基于训练的算法。

使用调车码将表达式转换为波兰表示法，然后使用伪代码求解方程。您可以将列表用作“堆栈”。

请记住，您的所有输入都是字符串，因此请确保在进行实际数学运算时将它们转换为整数。

Answer 3

这是使用正则表达式的可能解决方案大纲。错误检查留作练习。如果这不是家庭作业，并且您希望看到充实的解决方案，view it here

import re

# input is a list of tokens (token is a number or operator)
tokens = raw_input()

# remove whitespace
tokens = re.sub('\s+', '', tokens)

# split by addition/subtraction operators
tokens = re.split('(-|\+)', tokens)

# takes in a string of numbers, *s, and /s. returns the result
def solve_term(tokens):
    tokens = re.split('(/|\*)', tokens)
    ret = float(tokens[0])
    for op, num in <FILL THIS IN>:
        # <apply the operation 'op' to the number 'num'>
    return ret

# initialize final result to the first term's value
result = solve_term(tokens[0])

# calculate the final result by adding/subtracting terms
for op, num in <FILL THIS IN>:
    result +=  solve_term(num) * (1 if op == '+' else -1)

print result

Answer 4

如果你只是制作一个玩具计算器，eval() 接受局部和全局变量，所以你可以使用这样的东西：

def calculate(x=0, y=0, z=0):
    expression = raw_input('Enter an expression: ')

    return eval(expression, None, locals())

这是一个示例控制台会话：

>>> calculate()
Enter an expression: x + 5 - y
5

请注意，eval() 不安全。如果你想让事情变得严肃，你将不得不解析表达式。

此外，由于您的表达式很简单，您可以在evaling 之前使用正则表达式来验证输入：

def validate(expression):
    operator = r'\s*[+\-/*]\s*'

    return bool(re.match(r'^\s*(?:x{o}y|x{o}y{o}z)$'.format(o=operator), expression))