开发一个简单的python计算器
- 实现加减乘除及拓号优先级解析
- 用户输入 1 - 2 * ( (60-30 +(-40/5) * (9-2*5/3 + 7 /3*99/4*2998 +10 * 568/14 )) - (-4*3)/ (16-3*2) )等类似公式后，必须自己解析里面的(),+,-,*,/符号和公式(不能调用eval等类似功能偷懒实现)，运算后得出结果，结果必须与真实的计算器所得出的结果一致
1 import sys 2 import re 3 4 def welcome_func(): 5 """ 6 输入判断 7 :param expression: 表达式 8 :return: 返回有效表达式 9 """ 10 welcome_str = "超级计算器" 11 print(welcome_str.center(50,'*'),'\n') # 输出欢迎界面 12 while True: 13 iput = input("请输入你要计算的表达式[q:退出]：").strip() 14 if iput == 'q': # 退出计算 15 sys.exit("bye-bye") 16 elif len(iput) == 0: 17 continue 18 else: 19 iput = re.sub('\s*', '', iput) # 去除空格 20 return iput 21 22 def chengchu(expression): 23 """ 24 乘除运算 25 :param expression: 表达式 26 :return: 返回没有乘除的表达式/最终计算结果 27 """ 28 val = re.search('\d+\.*\d*[\*\/]+[\+\-]?\d+\.*\d*', expression) # 匹配乘除号 29 if not val: # 乘除号不存在，返回输入的表达式 30 return expression 31 data = re.search('\d+\.*\d*[\*\/]+[\+\-]?\d+\.*\d*', expression).group() # 匹配乘除号 32 if len(data.split('*')) > 1: # 当可以用乘号分割，证明有乘法运算 33 part1, part2 = data.split('*') # 以乘号作为分割符 34 value = float(part1) * float(part2) # 计算乘法 35 else: 36 part1, part2 = data.split('/') # 用除号分割 37 if float(part2) == 0: # 如果分母为0，则退出计算 38 sys.exit("计算过程中有被除数为0的存在，计算表达式失败！") 39 value = float(part1) / float(part2) # 计算除法 40 41 #print("计算:%s=%s：" % (data,value) ) 42 # 获取第一个匹配到的乘除计算结果value，将value放回原表达式 43 s1, s2 = re.split('\d+\.*\d*[\*\/]+[\+\-]?\d+\.*\d*', expression, 1) # 分割表达式 44 #print("上一个表达式：",expression) 45 next_expression = "%s%s%s" % (s1, value, s2) # 将计算结果替换会表达式 46 #print("下一个表达式%s" % next_expression) 47 return chengchu(next_expression) # 递归表达式 48 49 50 51 def jiajian(expression): 52 """ 53 加减运算 54 :param expression: 表达式 55 :return: 返回没有加减的表达式/最终计算结果 56 """ 57 expression = expression.replace('+-','-') # 替换表达式里的所有'+-' 58 expression = expression.replace('--','+') # 替换表达式里的所有'--' 59 expression = expression.replace('-+','-') # 替换表达式里的所有'-+' 60 expression = expression.replace('++','+') # 替换表达式里的所有'++' 61 #print("处理特殊加减后的表达式：",expression) 62 data = re.search('\d+\.*\d*[\+\-]{1}\d+\.*\d*', expression) # 匹配加减号 63 if not data: # 如果不存在加减号，则证明表达式已计算完成，返回最终结果 64 return expression 65 val = re.search('[\-]?\d+\.*\d*[\+\-]{1}\d+\.*\d*', expression).group() 66 if len(val.split('+')) > 1: # 以加号分割成功，有加法计算 67 part1, part2 = val.split('+') 68 value = float(part1) + float(part2) # 计算加法 69 elif val.startswith('-'): # 如果是已'-'开头则需要单独计算 70 part1, part2, part3 = val.split('-') 71 value = -float(part2) - float(part3) # 计算以负数开头的减法 72 else: 73 part1, part2 = val.split('-') 74 value = float(part1) - float(part2) # 计算减法 75 76 s1, s2 = re.split('[\-]?\d+\.*\d*[\+\-]{1}\d+\.*\d*', expression, 1) # 分割表达式 77 #print("计算%s=%s" % (val,value)) 78 next_expression = "%s%s%s" % (s1, value, s2) # 将计算后的结果替换回表达式，生成下一个表达式 79 #print("下一个表达式: ",next_expression) 80 return jiajian(next_expression) # 递归运算表达式 81 82 83 def del_bracket(expression): 84 """ 85 小括号去除运算 86 :param expression: 表达式 87 :return: 88 """ 89 if not re.search(r'\(([^()]+)\)',expression): # 判断小括号，如果不存在小括号，直接调用乘除，加减计算 90 ret1 = chengchu(expression) 91 ret2 = jiajian(ret1) 92 return ret2 # 返回最终计算结果 93 data = re.search(r'\(([^()]+)\)', expression).group() # 如果有小括号，匹配出优先级最高的小括号 94 #print("获取表达式",data) 95 data = data.strip('[\(\)]') # 剔除小括号 96 ret1 = chengchu(data) # 计算乘除 97 #print("全部乘除计算完后的表达式：",ret1) 98 ret2 = jiajian(ret1) # 计算加减 99 #print("全部加减计算结果：",ret2)100 part1, replace_str, part2 = re.split(r'\(([^()]+)\)', expression, 1) # 将小括号计算结果替换回表达式101 expression = '%s%s%s' % (part1, ret2, part2) # 生成新的表达式102 return del_bracket(expression) # 递归去小括号103 104 105 if __name__ == "__main__":106 try:107 expression = welcome_func() # 获取到的表达式108 #expression = "-1+ 3 *(-3*2-2/-2+1)/2"109 #expression = '1-2*((60-30+(-40.0/5)*(9-2*5/3+7/3*99/4*2998+10*568/14))-(-4*3)/(16-3*2))'110 reslut = eval(expression) # 用eval计算验证111 ret = del_bracket(expression) # 用函数计算后得出的结果112 reslut = float(reslut)113 ret = float(ret)114 if reslut == ret: # 将两种方式计算的结果进行比较，如果相等，则计算正确，输出结果115 print("eval计算结果：%s" % reslut)116 print("表达式计算结果：%s" % ret)117 else: # 两种计算方式的结果不正确，提示异常，并返回两种方式的计算结果118 print("计算结果异常，请重新检查！")119 print("eval计算结果：%s" % reslut)120 print("表达式计算结果：%s" % ret)121 except(SyntaxError,ValueError,TypeError): # 如果有不合法输出，则抛出错误122 print("输入表达式不合法，请重新检查！")123 匿名函数：1. 没有名字 2：函数体自带return
f=lambda x,y,z=1:x+y+zprint(f)print(f(1,2,3))
一、time模块
在Python中，通常有这几种方式来表示时间：
- 时间戳(timestamp)：通常来说，时间戳表示的是从1970年1月1日00:00:00开始按秒计算的偏移量。我们运行“type(time.time())”，返回的是float类型。
- 格式化的时间字符串(Format String)
- 结构化的时间(struct_time)：struct_time元组共有9个元素共九个元素:(年，月，日，时，分，秒，一年中第几周，一年中第几天，夏令时)
1 import time2 #--------------------------我们先以当前时间为准,让大家快速认识三种形式的时间3 print(time.time()) # 时间戳:1487130156.4195274 print(time.strftime("%Y-%m-%d %X")) #格式化的时间字符串:'2017-02-15 11:40:53'5 6 print(time.localtime()) #本地时区的struct_time7 print(time.gmtime()) #UTC时区的struct_time 1 # localtime([secs]) 2 # 将一个时间戳转换为当前时区的struct_time。secs参数未提供，则以当前时间为准。 3 time.localtime() 4 time.localtime(1473525444.037215) 5 6 # gmtime([secs]) 和localtime()方法类似，gmtime()方法是将一个时间戳转换为UTC时区（0时区）的struct_time。 7 8 # mktime(t) : 将一个struct_time转化为时间戳。 9 print(time.mktime(time.localtime()))#1473525749.010 11 12 # strftime(format[, t]) : 把一个代表时间的元组或者struct_time（如由time.localtime()和13 # time.gmtime()返回）转化为格式化的时间字符串。如果t未指定，将传入time.localtime()。如果元组中任何一个14 # 元素越界，ValueError的错误将会被抛出。15 print(time.strftime("%Y-%m-%d %X", time.localtime()))#2016-09-11 00:49:5616 17 # time.strptime(string[, format])18 # 把一个格式化时间字符串转化为struct_time。实际上它和strftime()是逆操作。19 print(time.strptime('2011-05-05 16:37:06', '%Y-%m-%d %X'))20 #time.struct_time(tm_year=2011, tm_mon=5, tm_mday=5, tm_hour=16, tm_min=37, tm_sec=6,21 # tm_wday=3, tm_yday=125, tm_isdst=-1)22 #在这个函数中，format默认为："%a %b %d %H:%M:%S %Y"。 二、random模块
1 import random 2 3 print(random.random())#(0,1)----float 大于0且小于1之间的小数 4 5 print(random.randint(1,3)) #[1,3] 大于等于1且小于等于3之间的整数 6 7 print(random.randrange(1,3)) #[1,3) 大于等于1且小于3之间的整数 8 9 print(random.choice([1,'23',[4,5]]))#1或者23或者[4,5]10 11 print(random.sample([1,'23',[4,5]],2))#列表元素任意2个组合12 13 print(random.uniform(1,3))#大于1小于3的小数，如1.927109612082716 14 15 16 item=[1,3,5,7,9]17 random.shuffle(item) #打乱item的顺序,相当于"洗牌"18 print(item)
1 import random 2 def make_code(n): 3 res='' 4 for i in range(n): 5 s1=chr(random.randint(65,90)) 6 s2=str(random.randint(0,10)) 7 res+=random.choice([s1,s2]) 8 return res 9 10 print(make_code(9))11 12 生成随机验证码
三、os模块
os模块是与操作系统交互的一个接口
1 os.getcwd() 获取当前工作目录，即当前python脚本工作的目录路径 2 os.chdir("dirname") 改变当前脚本工作目录；相当于shell下cd 3 os.curdir 返回当前目录: ('.') 4 os.pardir 获取当前目录的父目录字符串名：('..') 5 os.makedirs('dirname1/dirname2') 可生成多层递归目录 6 os.removedirs('dirname1') 若目录为空，则删除，并递归到上一级目录，如若也为空，则删除，依此类推 7 os.mkdir('dirname') 生成单级目录；相当于shell中mkdir dirname 8 os.rmdir('dirname') 删除单级空目录，若目录不为空则无法删除，报错；相当于shell中rmdir dirname 9 os.listdir('dirname') 列出指定目录下的所有文件和子目录，包括隐藏文件，并以列表方式打印10 os.remove() 删除一个文件11 os.rename("oldname","newname") 重命名文件/目录12 os.stat('path/filename') 获取文件/目录信息13 os.sep 输出操作系统特定的路径分隔符，win下为"\\",Linux下为"/"14 os.linesep 输出当前平台使用的行终止符，win下为"\t\n",Linux下为"\n"15 os.pathsep 输出用于分割文件路径的字符串 win下为;,Linux下为:16 os.name 输出字符串指示当前使用平台。win->'nt'; Linux->'posix'17 os.system("bash command") 运行shell命令，直接显示18 os.environ 获取系统环境变量19 os.path.abspath(path) 返回path规范化的绝对路径20 os.path.split(path) 将path分割成目录和文件名二元组返回21 os.path.dirname(path) 返回path的目录。其实就是os.path.split(path)的第一个元素22 os.path.basename(path) 返回path最后的文件名。如何path以／或\结尾，那么就会返回空值。即os.path.split(path)的第二个元素23 os.path.exists(path) 如果path存在，返回True；如果path不存在，返回False24 os.path.isabs(path) 如果path是绝对路径，返回True25 os.path.isfile(path) 如果path是一个存在的文件，返回True。否则返回False26 os.path.isdir(path) 如果path是一个存在的目录，则返回True。否则返回False27 os.path.join(path1[, path2[, ...]]) 将多个路径组合后返回，第一个绝对路径之前的参数将被忽略28 os.path.getatime(path) 返回path所指向的文件或者目录的最后存取时间29 os.path.getmtime(path) 返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间30 os.path.getsize(path) 返回path的大小 1 os路径处理 2 #方式一：推荐使用 3 import os 4 #具体应用 5 import os,sys 6 possible_topdir = os.path.normpath(os.path.join( 7 os.path.abspath(__file__), 8 os.pardir, #上一级 9 os.pardir,10 os.pardir11 ))12 sys.path.insert(0,possible_topdir)13 14 15 #方式二：不推荐使用16 os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))))
四、sys模块
1 sys.argv 命令行参数List，第一个元素是程序本身路径2 sys.exit(n) 退出程序，正常退出时exit(0)3 sys.version 获取Python解释程序的版本信息4 sys.maxint 最大的Int值5 sys.path 返回模块的搜索路径，初始化时使用PYTHONPATH环境变量的值6 sys.platform 返回操作系统平台名称
1 def progress(percent,width=50): #51 2 if percent >= 100: 3 # print('\r[%s] 100%%' %(width*'#')) 4 percent=100 5 show_str=('[%%-%ds]' %width) %(int(width*percent/100)*'#') 6 print('\r%s %d%%' %(show_str,percent),file=sys.stdout,flush=True,end='') 7 # 8 total_size=1025121 9 recv_size=010 11 while recv_size < total_size:12 time.sleep(0.01) #模拟下载的网络延迟13 recv_size+=102414 recv_per=int(100*recv_size/total_size)15 progress(recv_per,width=10) 五、shutil模块
高级的 文件、文件夹、压缩包 处理模块
shutil.copyfileobj(fsrc, fdst[, length])
将文件内容拷贝到另一个文件中1 import shutil2 3 shutil.copyfileobj(open('old.xml','r'), open('new.xml', 'w'))
shutil.copyfile(src, dst)
拷贝文件1 shutil.copyfile('f1.log', 'f2.log') #目标文件无需存在
shutil.copymode(src, dst)
仅拷贝权限。内容、组、用户均不变1 shutil.copymode('f1.log', 'f2.log') #目标文件必须存在
shutil.copystat(src, dst)
仅拷贝状态的信息，包括：mode bits, atime, mtime, flags1 shutil.copystat('f1.log', 'f2.log') #目标文件必须存在
shutil.copy(src, dst)
拷贝文件和权限1 import shutil2 3 shutil.copy('f1.log', 'f2.log')
shutil.copy2(src, dst)
拷贝文件和状态信息1 import shutil2 3 shutil.copy2('f1.log', 'f2.log')
shutil.ignore_patterns(*patterns)
shutil.copytree(src, dst, symlinks=False, ignore=None)递归的去拷贝文件夹1 import shutil2 3 shutil.copytree('folder1', 'folder2', ignore=shutil.ignore_patterns('*.pyc', 'tmp*')) #目标目录不能存在，注意对folder2目录父级目录要有可写权限，ignore的意思是排除 拷贝软连接
shutil.rmtree(path[, ignore_errors[, onerror]])
递归的去删除文件1 import shutil2 3 shutil.rmtree('folder1')
shutil.move(src, dst)
递归的去移动文件，它类似mv命令，其实就是重命名。1 import shutil2 3 shutil.move('folder1', 'folder3')
shutil.make_archive(base_name, format,...)
创建压缩包并返回文件路径，例如：zip、tar
创建压缩包并返回文件路径，例如：zip、tar
- base_name： 压缩包的文件名，也可以是压缩包的路径。只是文件名时，则保存至当前目录，否则保存至指定路径，如 data_bak =>保存至当前路径如：/tmp/data_bak =>保存至/tmp/
- format： 压缩包种类，“zip”, “tar”, “bztar”，“gztar”
- root_dir： 要压缩的文件夹路径（默认当前目录）
- owner： 用户，默认当前用户
- group： 组，默认当前组
- logger： 用于记录日志，通常是logging.Logger对象
- 例子
1 #将 /data 下的文件打包放置当前程序目录2 import shutil3 ret = shutil.make_archive("data_bak", 'gztar', root_dir='/data')4 5 6 #将 /data下的文件打包放置 /tmp/目录7 import shutil8 ret = shutil.make_archive("/tmp/data_bak", 'gztar', root_dir='/data')
shutil 对压缩包的处理是调用 ZipFile 和 TarFile 两个模块来进行的，详细：
zipfile压缩解压缩 tarfile压缩解压缩
六、 json&pickle模块
1 import json 2 3 dic={ 'name':'alvin','age':23,'sex':'male'} 4 print(type(dic))# 5 6 j=json.dumps(dic) 7 print(type(j))# 8 9 10 f=open('序列化对象','w')11 f.write(j) #-------------------等价于json.dump(dic,f)12 f.close()13 #-----------------------------反序列化 14 import json15 f=open('序列化对象')16 data=json.loads(f.read())# 等价于data=json.load(f) import json#dct="{'1':111}"#json 不认单引号#dct=str({"1":111})#报错,因为生成的数据还是单引号:{'one': 1}dct='{"1":"111"}'print(json.loads(dct))#conclusion:# 无论数据是怎样创建的，只要满足json格式，就可以json.loads出来,不一定非要dumps的数据才能loads 1 import pickle 2 3 dic={ 'name':'alvin','age':23,'sex':'male'} 4 5 print(type(dic))# 6 7 j=pickle.dumps(dic) 8 print(type(j))# 9 10 11 f=open('序列化对象_pickle','wb')#注意是w是写入str,wb是写入bytes,j是'bytes'12 f.write(j) #-------------------等价于pickle.dump(dic,f)13 14 f.close()15 #-------------------------反序列化16 import pickle17 f=open('序列化对象_pickle','rb')18 19 data=pickle.loads(f.read())# 等价于data=pickle.load(f)20 21 22 print(data['age'])