#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time    : 2017/8/13 15:15
# @Author  : Mr_zhang
# @Site    : 
# @File    : 計算器程序.py
# @Software: PyCharm

# 1+2-(3*4-3/2+(3-2*(3+5-3*-0.2-3.3*2.2-8.5/2.4)+10)+10)

"""用戶輸入計算表達式，顯示計算結果"""
import re

bracket = re.compile(r‘\([^()]+\)‘)  # 尋找最內層括號規則
mul = re.compile(r‘
 
(\d+\.?\d*\*-\d+\.?\d*)|(\d+\.?\d*\*\d+\.?\d*)‘)  # 尋找乘法運算規則
div = re.compile(r‘(\d+\.?\d*/-\d+\.?\d*)|(\d+\.?\d*/\d+\.?\d*)‘)  # 尋找除法運算規則
add = re.compile(r‘(-?\d+\.?\d*\+-\d+\.?\d*)|(-?\d+\.?\d*\+\d+\.?\d*)‘)  # 尋找加法運算規則
sub = re.compile(r‘(-?\d+\.?\d*--\d+\.?\d*)|(-?\d+\.?\d*-\d+\.?\d*)‘)  # 尋找減法運算規則
 

c_f = re.compile(r‘\(?\+?-?\d+\)?‘)  # 檢查括號內是否運算完畢規則
strip = re.compile(r‘[^(].*[^)]‘)  # 脫括號規則

def Mul(s):
    """計算表達式中的乘法運算"""
    exp = re.split(r‘\*‘, mul.search(s).group())
    return s.replace(mul.search(s).group(), str(float(exp[0]) * float(exp[1])))

def Div(s):
    """計算表達式中的除法運算"""
    exp 
 
= re.split(r‘/‘, div.search(s).group())
    return s.replace(div.search(s).group(), str(float(exp[0]) / float(exp[1])))

def Add(s):
    """計算表達式中的加法運算"""
    exp = re.split(r‘\+‘, add.search(s).group())
    return s.replace(add.search(s).group(), str(float(exp[0]) + float(exp[1])))

def Sub(s):
    """計算表達式中的減法運算"""
    exp = sub.search(s).group()
    if exp.startswith(‘-‘):                 #如果表達式形如：-2.2-1.2；需變換為：-（2.2+1.2）
        exp = exp.replace(‘-‘, ‘+‘)         #將-號替換為+號；+2.2+1.2
        res = Add(exp).replace(‘+‘, ‘-‘)    #調用Add運算，將返回值+3.4變為-3.4
    else:
        exp = re.split(r‘-‘, exp)
        res = str(float(exp[0]) - float(exp[1]))
    return s.replace(sub.search(s).group(), res)

def calc():
    while True:
        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)‘
        if s == ‘q‘:
            break
        else:
            s = ‘‘.join([x for x in re.split(‘\s+‘, s)])  # 將表達式按空格分割並重組
            if not s.startswith(‘(‘):  # 若用戶輸入的表達式首尾無括號，則統一格式化為：(表達式)
                s = str(‘(%s)‘ % s)
            while bracket.search(s):  # 若表達式s存在括號
                s = s.replace(‘--‘, ‘+‘)  # 檢查表達式，並將--運算替換為+運算
                s_search = bracket.search(s).group()  # 將最內層括號及其內容賦給變量s_search
                if div.search(s_search):  # 若除法運算存在(必須放在乘法之前）
                    s = s.replace(s_search, Div(s_search))  # 執行除法運算並將結果替換原表達式
                elif mul.search(s_search):  # 若乘法運算存在
                    s = s.replace(s_search, Mul(s_search))  # 執行乘法運算並將結果替換原表達式
                elif sub.search(s_search):  # 若減法運算存在（必須放在加法之前）
                    s = s.replace(s_search, Sub(s_search))  # 執行減法運算並將結果替換原表達式
                elif add.search(s_search):  # 若加法運算存在
                    s = s.replace(s_search, Add(s_search))  # 執行加法運算並將結果替換原表達式
                elif c_f.search(s_search):  # 若括號內無任何運算（類似（-2.32）除外）
                    s = s.replace(s_search, strip.search(s_search).group())  # 將括號脫掉，例：（-2.32）---> -2.32

            print(‘The answer is: %.2f‘ % (float(s)))

if __name__ == ‘__main__‘:
    calc()

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