python利用後綴表達式實現計算器功能

本文實例為大傢分享瞭python實現計算器功能的具體代碼,供大傢參考,具體內容如下

前綴表達式

運算符在數字的前面

1 + (2 + 3) * 4 – 5 (中綴)
– + 1 * + 2 3 4 5  (前綴)

前綴表達式的計算方法和後綴表達式類似,隻是變成瞭從右往左掃描

中綴表達式

運算符在中間,運算時需要考慮運算符優先級

1+2*3-5
要先算2*3….

後綴表達式

運算符在數字的後面,運算時不考慮優先級,隻需要遇到符號,就把他前面的兩個數字進行運算就好瞭

例如: a b c + + 即: a + (b + c)

1 + (2 + 3) * 4 – 5 (中綴)
1 2 3 + 4 * + 5 –  (後綴)

因為無需考慮優先級,運算是線性結構的,其用棧實現會很簡單

中綴表達式 轉換為 後綴表達式

運算規律,運算數位置不變,改變的是符號的位置

2 + 9 / 3 – 5   (中綴)
2 9 3 / + 5 –  (後綴)

具體方式

1.從左到右進行遍歷
2.運算數,直接輸出.
3.左括號,直接壓入堆棧,(括號是最高優先級,無需比較)(入棧後優先級降到最低,確保其他符號正常入棧)
4.右括號,(意味著括號已結束)不斷彈出棧頂運算符並輸出直到遇到左括號(彈出但不輸出)
5.運算符,將該運算符與棧頂運算符進行比較,
如果優先級高於棧頂運算符則壓入堆棧(該部分運算還不能進行),
如果優先級低於等於棧頂運算符則將棧頂運算符彈出並輸出,然後比較新的棧頂運算符.
(低於彈出意味著前面部分可以運算,先輸出的一定是高優先級運算符,等於彈出是因為同等優先級,從左到右運算)
直到優先級大於棧頂運算符或者棧空,再將該運算符入棧.
**6.*如果對象*處理完畢,則按順序彈出並輸出棧中所有運算符.

後綴表達式運算步驟

後綴表達式運算步驟:

(以堆棧儲存)
從左到右,遇到運算符就彈出相應的運算數,運算後再把結果入棧.最終結果就是棧頂數的值.
(由於該運算為線性結構,具體運算時是不需要儲存輸出後的運算符,一般是輸出一個運算符就進行一次運算,不像圖中要儲存輸出狀態.)

註意點:

有時候’-‘(負號)是單目運算符,則要修改運算數.
遇到其他運算符(如冪運算)也類似.

python代碼例子

'''
中綴轉換為後綴
'''

a = "1+(2+6/1+2)"
#a = "2+9/3-5"
# 可能出現的符號 
symbol_1 = ['+','-','*','/']
symbol_2 = ['(']
symbol_3 = [')']
# 符號的優先級
priority = {'#':-1,'(':1,'+':2,'-':2,'*':3,'/':3}
match_2 = {')':'('}
# 存儲符號的棧
zhan = []
zhan.append("#")
# 結果
result = []

'''
### 這裡隻是對表達式進行轉換
for i in a:
 # 如果是數字直接添加到結果
 if i.isdigit():
 result.append(i)
 # 如果是 + - * / 運算,則先出棧更低優先級的,然後入棧
 elif i in symbol_1:
 # 如果優先級低,則出棧所有優先級>=的符號
 while priority[i] <= priority[zhan[-1]]:
 result.append(zhan.pop())
 # 壓入符號
 zhan.append(i)
 # 如果是左括號,直接壓入
 elif i in symbol_2:
 zhan.append(i)
 # 如果是右括號,則出棧,直到遇到瞭匹配的左括號,然後吧左括號也出棧
 elif i in symbol_3:
 while zhan[-1] != match_2[i]:
 result.append(zhan.pop())
 zhan.pop()
 
result.append(zhan.pop())
print(''.join(result))

'''
# 下面通過將中綴表達式轉換為後綴表達式,並進行運算
def my_operation(symbol, a, b):
 a,b = int(a),int(b)
 if symbol == '+':
 return a + b
 elif symbol == '-':
 return a - b
 elif symbol == '*':
 return a * b
 elif symbol == '/':
 return a / b

def to_operation(result, zhan):
 two = result.pop()
 one = result.pop()
 symbol = zhan.pop()
 ret = my_operation(symbol, one, two)
 print(f"{one}{symbol}{two} = {ret}")
 result.append(ret)

### 在表達式轉換的時候就一邊進行瞭運算
for i in a:
 # 如果是數字直接添加到結果
 if i.isdigit():
 result.append(i)
 # 如果是 + - * / 運算,則先出棧更低優先級的,然後入棧
 elif i in symbol_1:
 # 如果優先級低,則出棧所有優先級>=的符號
 while priority[i] <= priority[zhan[-1]]:
 to_operation(result, zhan)
 # 壓入符號
 zhan.append(i)
 # 如果是左括號,直接壓入
 elif i in symbol_2:
 zhan.append(i)
 # 如果是右括號,則出棧,直到遇到瞭匹配的左括號,然後吧左括號也出棧
 elif i in symbol_3:
 while zhan[-1] != match_2[i]:
 to_operation(result, zhan)
 zhan.pop()
 
to_operation(result, zhan)
print(result)

以上就是本文的全部內容,希望對大傢的學習有所幫助,也希望大傢多多支持WalkonNet。