1.功能简介
此程序模拟计算器操作，可实现带括号的加减乘除运算。
2.实现方法
本程序采用python语言编写，主要运用了正则表达式来解析和匹配输入的计算式，按照先括号、再乘除、后加减的顺序逐步匹配计算缩减计算公式，直到不含运算符了即为最终结果。通过calculate计算器主函数完成整个输入公式的计算，内部调用子函数four_opera完成去除里层括号的表达式的加减乘除四则运算，运算过程中再调用cal_cell完成单个计算单元的计算。程序主要函数如下： (1)calculate(formula)
计算器主函数，返回输入的计算公式formula的计算结果，计算时先进行最里层括号表达式的提取，再调用four_opera函数完成不含括号的表达式的四则计算，再将结果替换整个包含里层括号的表达式。 (2)four_opera(formula)
无括号的加减乘除四则运算函数，返回无括号的表达式formula的四则运算结果，计算时先匹配形如a*b或a/b的乘除法计算单元，调用cal_cell函数完成该单元乘除计算，并将结果替换原乘除法单元表达式；式中没有乘除法了，形如a+b或a-b的加减法计算单元，调用cal_cell函数完成该单元加减计算，并将结果替换原乘除法单元表达式；直到最终四则运算表达式缩减到不含运算符了为计算结果。 (3)cal_cell(formula_cell)
单个计算单元的计算函数，完成形如a+b,a-b,a*b,a/b的单个表达式的计算，返回计算结果。
3.流程图
4.代码
1 #!usr/bin/env python3 2 #_*_coding:utf-8_*_ 3 __author__='Byron Li' 4 import re 5 def calculate(formula): #计算器主函数 6 while True: 7 if '(' in formula: 8 inside_pare=re.search(r'([^()]+)',formula).group().strip('()') #提取出一个最里层括号的表达式，并将两端号去除 9 formula=re.sub(r'([^()]+)',four_opera(inside_pare),formula,1) #计算去括号后表达式的四则运算，并将计算结果替换提取的包含括号的整个表达式 10 else: 11 return four_opera(formula) #表达式中已不含括号，做四则运算得到最终计算结果 12 13 def four_opera(formula): #无括号的加减乘除四则运算函数 14 while True: 15 if (re.search(r'[*/]',formula)): #判断表达式是否包含*、/运算符，乘除法优先计算 16 formula_cell=re.search(r'(^-?d+.?d*|d+.?d*)([*/])(-?d+.?d*)',formula).groups() #提取出一个乘除计算单元，形如a*b或a/b，若计算单元在表达式开头，左端数字为负数的话要匹配负号，若不在开头左端数字只匹配数字不匹配符号。 17 formula =re.sub(r'(^-?d+.?d*|d+.?d*)([*/])(-?d+.?d*)', cal_cell(formula_cell), formula, 1) #计算乘除法结果，并将结果替换提取到的乘除法计算单元 18 elif re.search(r'(-?d+.?d*)([+-])(-?d+.?d*)', formula): #表达式已不含乘除法，若能匹配出形如a+b或a-b加减法计算单元的，则进行加减法计算 19 formula_cell=re.search(r'(-?d+.?d*)([+-])(-?d+.?d*)',formula).groups() #提取出形如a+b或a-b加减法计算单元 20 formula =re.sub(r'(-?d+.?d*)([+-])(-?d+.?d*)', cal_cell(formula_cell), formula, 1) #计算加减法结果，并将结果替换提取到的加减法计算单元 21 else: 22 return formula #表达式已不含乘除和加减法计算单元，即为四则运算的结果 23 24 def cal_cell(formula_cell): #单个计算单元的计算函数，形如a+b,a-b,a*b,a/b的计算 25 if formula_cell[1]=='+': 26 return str(float(formula_cell[0])+float(formula_cell[2])) #加法计算 27 elif formula_cell[1]=='-': 28 return str(float(formula_cell[0])-float(formula_cell[2])) #减法计算 29 elif formula_cell[1]=='*': 30 return str(float(formula_cell[0])*float(formula_cell[2])) #乘法计算 31 else: 32 return str(float(formula_cell[0])/float(formula_cell[2])) #除法计算 33 34 if __name__=='__main__': 35 while(True): 36 formula=input("请输入计算公式：") #输入计算式 37 # formula ='1 - 2 * ( (60-30 +(-40/5) * (9-2*5/3 + 7 /3*99/4*2998 +10 * 568/14 )) - (-4*3)/ (16-3*2) )' 38 formula = ''.join(formula.split()) 39 if formula=='exit':break 40 print('计算结果是：%s'%calculate(formula)) #计算并打印结果