优化分数计算器代码的建议（提高速度和减少内存使用）

Question

基本上，我需要这个程序能做的就是充当一个简单的分数计算器（可以进行加法、减法、乘法和除法），处理一行输入，比如说：
- 输入：1/7 + 3/5
- 输出：26/35

我最开始的代码是：

import sys

def euclid(numA, numB):
    while numB != 0:
        numRem = numA % numB
        numA = numB
        numB = numRem
    return numA

for wejscie in sys.stdin:
    wyjscie = wejscie.split(' ')
    a, b = [int(x) for x in wyjscie[0].split("/")]
    c, d = [int(x) for x in wyjscie[2].split("/")]
    if wyjscie[1] == '+':
        licz = a * d + b * c
        mian= b * d
        nwd = euclid(licz, mian)
        konA = licz/nwd
        konB = mian/nwd
        wynik = str(konA) + '/' + str(konB)
        print(wynik)
    elif wyjscie[1] == '-':
        licz= a * d - b * c
        mian= b * d
        nwd = euclid(licz, mian)
        konA = licz/nwd
        konB = mian/nwd
        wynik = str(konA) + '/' + str(konB)
        print(wynik)
    elif wyjscie[1] == '*':
        licz= a * c
        mian= b * d
        nwd = euclid(licz, mian)
        konA = licz/nwd
        konB = mian/nwd
        wynik = str(konA) + '/' + str(konB)
        print(wynik)
    else:
        licz= a * d
        mian= b * c
        nwd = euclid(licz, mian)
        konA = licz/nwd
        konB = mian/nwd
        wynik = str(konA) + '/' + str(konB)
        print(wynik)

然后我把它简化成了：

import sys

def euclid(numA, numB):
    while numB != 0:
        numRem = numA % numB
        numA = numB
        numB = numRem
    return numA

for wejscie in sys.stdin:
    wyjscie = wejscie.split(' ')
    a, b = [int(x) for x in wyjscie[0].split("/")]
    c, d = [int(x) for x in wyjscie[2].split("/")]
    if wyjscie[1] == '+':
        print("/".join([str((a * d + b * c)/euclid(a * d + b * c, b * d)),str((b * d)/euclid(a * d + b * c, b * d))]))
    elif wyjscie[1] == '-':
        print("/".join([str((a * d - b * c)/euclid(a * d - b * c, b * d)),str((b * d)/euclid(a * d - b * c, b * d))]))
    elif wyjscie[1] == '*':
        print("/".join([str((a * c)/euclid(a * c, b * d)),str((b * d)/euclid(a * c, b * d))]))
    else:
        print("/".join([str((a * d)/euclid(a * d, b * c)),str((b * c)/euclid(a * d, b * c))]))

如果有任何建议可以让我进一步改进这个代码，我非常欢迎。

补充一下，我忘了提 - 这个代码不能使用除了sys以外的任何库。

Answer 1

你可以在 euclid 函数中使用 记忆化，这可能会根据输入的数据加快速度。不过，这样会占用更多的内存。

你还可以在 euclid 中使用元组赋值。

def euclid(numA, numB):
    while numB != 0:
        numA, numB = numB, numA % numB
    return numA

在这里使用 map 会更快。

a, b, c, d = map(int, wyjscie[0].split("/")+wyjscie[2].split("/"))

Answer 2

你可以做的最大改进就是使用Python（2.6）中的fractions库：

>>> import fractions
>>> fractions.Fraction(1,7) + fractions.Fraction("3/5")
Fraction(26, 35)

Answer 3

我会创建一个类，这个类里面有两个字段，分别是 numerator（分子）和 denominator（分母），这两个字段都是整数。同时，这个类还会实现一些方法，比如 __add__（加法）、__sub__（减法）、__mul__（乘法）和 __div__（除法）。这样一来，你就可以用普通的数学运算来处理这些实例了。

虽然这样做可能对你的需求来说有点过于复杂，但代码会显得更整洁。

实际上，这种基于类的方法正是 fractions 模块的实现方式。通常我会建议你看看 fractions 模块的源代码，了解它是怎么写的，但因为这是作业，我不确定这样做是否合适。等作业完成后，可以看看这个模块，了解一下完整的分数类型是怎么实现的。