Python中的计算器

Question

我正在尝试制作一个计算器，可以解决包含基本四个运算符的表达式，比如 1+2*3-4/5，但它并没有正常工作，我不知道哪里出了问题。请检查我的代码。

当我运行它时，在第8行 return ret(parts[0]) * ret(parts[2]) 出现了无数个错误。

这是我的代码：

def ret(s):
    s = str(s)
    if s.isdigit():
        return float(s)
    for c in ('*','/','+','-'):
        parts = s.partition(c)
        if c == '*':
            return ret(parts[0]) * ret(parts[2])
        elif c == '/':
            return ret(parts[0]) / ret(parts[2])
        elif c == '+':
            return ret(parts[0]) + ret(parts[2])
        elif c == '-':
            return ret(parts[0]) - ret(parts[2])
print(ret('1+2'))

而错误的追踪信息最后是：

  File "C:\Python33\calc.py", line 8, in ret
    return ret(parts[0]) * ret(parts[2])
  File "C:\Python33\calc.py", line 2, in ret
    s = str(s)
RuntimeError: maximum recursion depth exceeded while calling a Python object

Answer 1

在你的代码中，你没有对 s.partition(c) 的结果进行任何判断。所以即使这个分割的结果是 ('任何东西', '', '')，你还是会在第一个条件下进行递归。

编辑过

Answer 2

你现在做错的主要一点是，你在检查变量 c 的值，而不是分区操作符。你还可以通过使用左边和右边来解包 s.partition 的结果，这样会让事情变得简单一些。

def ret(s):
    s = str(s)
    if s.isdigit():
        return float(s)
    for c in ('-','+','*','/'):
        left, op, right = s.partition(c)
        if op == '*':
            return ret(left) * ret(right)
        elif op == '/':
            return ret(left) / ret(right)
        elif op == '+':
            return ret(left) + ret(right)
        elif op == '-':
            return ret(left) - ret(right)
print(ret('1+2'))

另外，你需要调整一下操作的顺序，因为你想先进行加法和减法，然后再进行乘法和除法。

我的意思是，如果你有一个表达式，比如 4+4*3，你应该把它分成

ret(4) + ret(4 * 3)

由于这是一个递归调用，你希望优先级最高的操作符在调用栈的最后，这样在函数返回时它们会被优先执行。

举个例子：

print(ret('1+2*6'))
print(ret('3*8+6/2'))

输出

13.0
27.0

Answer 3

你在处理输入字符串时，不管怎样都会进行分割，从来不检查操作符是否存在。.partition() 如果分割字符不在输入中，就会返回空字符串：

 >>> '1+1'.partition('*')
 ('1+1', '', '')

所以你会调用 s.partition('*')，但从来不检查是否真的有这个操作符，这样就会无条件地调用 ret()。无论 * 是否在 s 中，你都会 总是 调用 ret(parts[0]) * ret(parts[2])。

解决这个问题的方法是要么先检查操作符是否存在，要么检查 .partition() 的返回值。后者可能更简单：

for c in ('+','-','*','/'):
    parts = s.partition(c)
    if parts[1] == '*':
        return ret(parts[0]) * ret(parts[2])
    elif parts[1] == '/':
        return ret(parts[0]) / ret(parts[2])
    elif parts[1] == '+':
        return ret(parts[0]) + ret(parts[2])
    elif parts[1] == '-':
        return ret(parts[0]) - ret(parts[2])

注意我把操作符的顺序反过来了；是的，乘法和除法需要在加法和减法之前进行，但在这里你是以 反向 的方式处理的；把表达式拆分成更小的部分，然后在处理完子表达式后再应用操作。

你可以使用赋值解包，把 .partition() 返回的三个值赋给更容易理解的名字：

for c in ('+','-','*','/'):
    left, operator, right = s.partition(c)
    if operator == '*':
        return ret(left) * ret(right)
    elif operator == '/':
        return ret(left) / ret(right)
    elif operator == '+':
        return ret(left) + ret(right)
    elif operator == '-':
        return ret(left) - ret(right)

接下来，你可以通过使用 operator 模块 来 简化 这一切，这个模块里有一些函数，可以执行和你的算术操作相同的操作。使用映射应该可以做到：

import operator
ops = {'*': operator.mul, '/': operator.div, '+': operator.add, '-': operator.sub}

for c in ('+','-','*','/'):
    left, operator, right = s.partition(c)
    if operator in ops:
        return ops[operator](ret(left), ret(right))