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https://github.com/LWX1/-

【小學生的四則運算】--PSP表格

項目要求

根據上個四則運算的項目把無效化括號去除

思路描述

四則運算括號無用性判斷：
主要判斷方法：
對比各個符號之間的優先級，很明顯 *和/ 明顯高於 -和+
外面的優先級高於裏面的優先級時，則為有效括號，否則為無用括號
但有特殊情況，如1-（1-2），1/(1/2)這兩種左邊為減號或者除號的特殊情況則為有用符號

如何解決

括號的出現主要分為兩類：1、開始出現括號；2、中間出現括號
1、如（1+4）+7、（1*2）+1等
主要比較括號裏的符號和右括號右邊符號的優先級，括號裏的優先級高於右括號右邊符號的優先級，則為無用括號
2、如1+（1+2）-1,2*（1*2）+1,1-（2*3）*1，1+（1+3*2）+2等
主要分為兩種，第一種比較括號裏的符號和左括號的左邊符號的優先級，第二種括號裏的符號和右括號的右邊符號的優先級
第一種除了比較優先級，還要註意上述的兩種特殊情況
第二種則和開始出現括號一種
只要兩種情況滿足其中一種，則為有效括號

具體程序設計

公共變量

函數

integer（n）

judge(f, ch)

代碼說明

#integer 函數

 1 def integer():
 2     ch = []                               #存儲表達式
 3     number = random.randint(1, 5)        #隨機產生表達式的數量
 4     for i in range(number):
 5         rand = random.randint(0, 1)       #隨機產生0和1 判斷是否使用括號
 6         a = func_integer(number)          #調用表達式產生函數，產生表達式
 7         if rand == 0:
 8             op = operation[random.randint(0,3)]    #產生*，/來連接有括號的表達式，避免產生+，—
 9             rand = random.randint(0, 1)            #隨機產生0和1 判斷是否使用內嵌括號或外嵌括號
10             if i != number - 1:                    #避免開始和結尾用無意義的括號
11                 if rand == 0:
12                     ch.append(‘(‘)
13                     ch.append(a)
14                     ch.append(op)
15                     ch.append(random.randint(1,10))
16                     ch.append(‘)‘)
17                     ch.append(operation[random.randint(0, 3)])
18                 else:
19                     ch.append(a)
20                     ch.append(operation[random.randint(0, 3)])
21             else:
22                 ch.append(a)
23                 ch.append(operation[random.randint(0, 3)])
24         else:
25             ch.append(a)
26             ch.append(operation[random.randint(0, 3)])
27 
28     kuohao = []
29     f = ‘‘
30     for k,i in enumerate(ch):             #把列表中的所有值用f一個個連起來
31         if k != len(ch)-1:
32             f += str(i)
33     for i in f:
34         if i.isdigit() == False:
35             if i == ‘+‘:
36                 kuohao.append(0)
37             elif i == ‘-‘:
38                 kuohao.append(1)
39             elif i == ‘*‘:
40                 kuohao.append(2)
41             elif i == ‘/‘:
42                 kuohao.append(3)
43             else:
44                 kuohao.append(i)
45     result_integer(f, ch, kuohao)

#judge函數

 1 def judge(f, ch):
 2     p1 = -1        #左括號的左符號
 3     p2 = -1        #右括號的右符號
 4     que = []       #判斷各組符號是否為有用，False為無用，True為有用
 5     for k, i in enumerate(ch):
 6         p = []                      #存儲括號中的符號
 7         if i == ‘(‘ and k == 0:    #開始出現括號
 8             for j in range(1, len(ch)):
 9                 if ch[j] != ‘(‘ and ch[j] != ‘)‘ and ch[j] >= 0:
10                     p.append(ch[j])   #ch[j]為括號中間的符號
11                 elif ch[j] == ‘)‘:
12                     for n in range(j + 1, len(ch)):
13                         if ch[n] != ‘)‘ and ch[n] >= 0:
14                             p2 = ch[n]     #右括號的符號
15                             break
16                         else:
17                             continue
18                     break
19                 else:
20                     continue
21             #分兩種情況，判斷中間的括號的符號有幾個符號
22             if len(p) == 1:                            #括號中間只有一個符號時
23                 if (p[-1] == 0 or p[-1] == 1) and (p2 == 0 or p2 == 1):  #括號中間符號為—或+時，右括號右邊為—或+，為無用括號
24                     que.append(False)
25                 elif (p[-1] == 2 or p[-1] == 3):    #括號中間符號為*或/時，為無用括號
26                     que.append(False)
27                 else:                               #其他的情況為有用括號
28                     que.append(True)
29             if len(p) > 1:                            #括號中間不只符號時
30                 if p2 == 0 or p2 == 1:   #當右邊符號為-或+，為無用符號
31                     que.append(False)
32                 elif (p2 == 3 or p2 == 4) and (0 not in p or 1 not in p):      #當右括號右邊的符號為*或/，
33                     que.append(False)                                            # 中間括號裏沒有+或-，則為無用符號
34                 else:
35                     que.append(True)
36         # 括號在中間的情況
37         if i == ‘(‘ and k != 0:
38             p1 = ch[k - 1]                 #左括號左邊的符號
39             for j in range(k + 1, len(ch)):
40                 if ch[j] != ‘(‘ and ch[j] != ‘)‘ and ch[j] >= 0:
41                     p.append(ch[j])         #中間的符號
42                 elif ch[j] == ‘)‘:
43                     if j != len(ch) - 1:    #判斷右括號右邊是否有符號
44                         for n in range(j + 1, len(ch)):
45                             if ch[n] != ‘)‘ and ch[n] >= 0:
46                                 p2 = ch[n]    #右括號右邊的符號
47                                 break
48                             else:
49                                 continue
50                         break
51                     else:
52                         p2 = -1          #右括號右邊沒有符號
53                 else:
54                     continue
55             #中間括號只有一個符號的情況
56             if len(p) == 1:
57                 if  p1 == 3:       #左括號左邊為/，都為有用括號
58                     que.append(True)
59                 elif p1 == 2 and (0 == p[-1] or 1 == p[-1]):  #左括號為*，中間括號為-或+，為有用括號
60                     que.append(True)
61                 elif p1 == 1 and (0 == p[-1] or 1 == p[-1]): #左括號為-，中間的括號為-或+，為有用括號
62                     que.append(True)
63                 elif p1 == 0 and (0 == p[-1] or 1 == p[-1]) and (p2 == 3 or p2 ==2):
64                     que.append(True)                         #左括號為+，中間括號為-或+，右括號為*或/
65                 else:
66                     que.append(False)             #其他情況為無用括號
67             #中間括號不只一個的情況
68             else:
69                 if p1 == 3:             #左括號左邊為/，都為有用括號
70                     que.append(True)
71                 elif p1 == 1 and (1 in p or 0 in p):        #左括號為-，中間的括號有-或+，為有用括號
72                     que.append(True)
73                 elif p1 == 2 and (0 in p or 1 in p):        #左括號為*，中間括號有-或+，為有用括號
74                     que.append(True)
75                 elif p1 == 0 and (0 in p or 1 in p) and (p2 == 3 or p2 ==2):
76                     que.append(True)                         #左括號為+，中間括號有-或+，右括號為*或/
77                 else:
78                     que.append(False)
79     return que

代碼運行如下

性能檢測

總結及收獲

本次項目雖然改進要求並不難，但是去除無用括號中的一些細節我沒有想到，也把一些某個有用括號當無用的去掉了，但這種情況並不普遍。

這次的改進我能做好每個函數的性能測試及優化

這個項目過程也可謂是坎坷不斷。

因為我個人現在能力問題和一點點地個人時間問題，這項目代碼還有很多需要改進的地方，例如不把有用括號當無用括號除去等等，我都沒能很好的解決。

還有很多需要改進的地方，以後再做補充。

python_四則運算改進版（去掉括號無用化）