Python3-用Python编写计算器的3种方法
用python实现简单的计算器功能，有很多思路，这里介绍三种方法，并分析各自的优缺点。下图是一个真是的计算器，由StellrWeb摄于Unsplash：
众所周知，根据Tao of Python的规定，对于任何给定任务：
应该有一种明显的方法，最好只有一种
但是，在编写简单的计算器程序的情况下，有许多不同的方法可以执行此操作。哪一个是“最佳”，很大程度上取决于上下文。
在本文中，我将讨论三种常见的方法，包括每种方法的优点和缺点。
方案1：条件分支法
如果只有一种“明显”的方式在Python中构建计算器，那就是使用条件分支。
基本步骤是：
- 要求用户输入
- 根据选择的操作员有条件地选择一项操作
- 使用选定的运算符执行计算
- 打印结果
实现代码如下：
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num1 = input("First Number:\n")
operator = input("Operator (+, -, *, /):\n")
num2 = input("Second Number:\n")
num1 = float(num1)
num2 = float(num2)
out = None
if operator == "+":
out = num1 + num2
elif operator == "-":
out = num1 - num2
elif operator == "*":
out = num1 * num2
elif operator == "/":
out = num1 / num2
print("Answer: " + str(out))
执行该程序，控制台输出：
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First Number:
1
Operator (+, -, *, /):
+
Second Number:
2
Answer: 3.0
这种方法缺点是：
- 仅支持二元操作
- 一个简单的任务有很多代码
方案2：eval()
另一种方法是使用Python的内置eval()函数。 eval允许将任何字符串评估为Python表达式。这是个非常强大的功能，因为它允许在运行时动态生成和执行代码。
使用此代码，可以将以上代码简化为：
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calc = input("Type calculation:n")
print("Answer: " + str(eval(calc)))
与解决方案1相比，eval()有一些优点：
- 它可以接受任意表达式(例如1 + 2-3 * 4`)，而不仅限于二元操作
- 代码少
如果仅在自己的计算机上本地使用”eval”，它可能是“一种明显的方式”，因为它非常方便且功能强大。但是，在生产环境中应格外小心。原因是eval可以执行任意python表达式，因此可以用于恶意目的。
可以在此处上找到有关”eval”的安全风险的好文章。
方案3：字典查找和递归
在此版本的Python计算器中，与解决方案1相比，我们将进行以下增强：
- 字典查找用于排除条件分支。这使代码更清洁，更具可读性和可扩展性
- 使用Python的
operator模块来代替定义我们自己的数学函数 - 递归用于支持复杂的数学表达式(不仅仅是二进制运算)
结果代码如下：
这种方法比解决方案1更强大，并且比解决方案2更安全。
它的工作方式是，当用户传入一个字符串(例如1 + 2*3)时，我们的calculate()函数遍历我们在operators词典中定义的每个运算符，并调用字符串partition方法首次出现在该运算符上。对于”1 + 2 * 3”，这将给我们：
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left = '1'
operator = '+'
right = '2*3'
calculate()是然后在子表达式上递归调用，直到它s.isdigit()返回true为止。因此，在上面的示例中，我们的递归调用将如下所示：
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return operators['+'](calculate('1'), calculate('2*3'))
解析为：
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return add(1, 6)
完整代码如下：
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from operator import pow, truediv, mul, add, sub
operators = {
'+': add,
'-': sub,
'*': mul,
'/': truediv
}
def calculate(s):
if s.isdigit():
return float(s)
for c in operators.keys():
left, operator, right = s.partition(c)
if operator in operators:
return operators[operator](calculate(left), calculate(right))
calc = input("Type calculation:\n")
print("Answer: " + str(calculate(calc)))
运行该程序，控制台输出 ：
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Type calculation:
1+2*3-5
Answer: 2.0
终极方案方案：使用e模块！
终极方法是使用e模块。这样，我们可以从命令行打开Python解释器“直接”计算Python表达式。
安装：
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pip install e
然后使用一行命令即可计算任意表达式：
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$ python -me 1 + 1
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$ python -me "10 * 5 - (6**2) + 6 / 3"
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十分简单易用!