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數學表達式評估

2009-10-09 49 views
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什麼是實現一個Python程序的最佳方式，它將接收一個字符串並根據運算符優先級輸出結果（例如：「4 + 3 * 5」將輸出19）。我一直在尋找解決這個問題的方法，但他們都太複雜了，我正在尋找一個（相對）簡單的問題。我希望能夠添加其他運算符（例如最大運算符 - 4 $ 2 = 4），或者我也更關注這個學術上的問題，而不是專業意義上的問題 - 我想知道如何這樣做。數學表達式評估

來源

2009-10-09 Ori Shavit

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http://docs.python.org/reference/simple_stmts.html#exec – nlucaroni

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看看：http：// stackoverflow。com/questions/400050 /閱讀並運行一個數學表達式在python –

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嘗試「評估」，而不是「解決」，這表明能夠找到「x」給出「4x - 6 = 4」。 – dmckee

回答

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如果您「學術上有興趣」，您想了解如何編寫具有運算符優先級的解析器。

Simple Top-Down Parsing in Python是一個不錯的文章，它構建了一個示例解析器來完成您想要做的事情：評估數學表達式。

我強烈建議你去編寫自己的第一個解析器 - 這是其中的一個「啊，即這是如何工作的」瞬間！

來源

2009-10-09 18:59:59

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我看了一眼，看起來你鏈接的文章實現了Python中的Interpreter模式。 –

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我對Python和任何極端的Pythonic方法都不太熟悉，但是您可以看看在四人幫中定義的Interpreter pattern。它是爲處理「語言」而設計的，數學表達式遵循特定的語言和規則。事實上，Wikipedia上的例子實際上是一個RPN計算器的Java實現。

來源

2009-10-09 18:39:03

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那麼他們現在正在調用解析一個「模式」呢？這一定是計算機科學中使用最多的詞...... – Noldorin

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這不僅僅是解析。它以一種乾淨，可理解的方式在給定的「語言」中解析「句子」。 –

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@Thomas：真的，這不是比通用解析更具體。我的意思是，所有的解析都涉及某種「句子」;任何像樣的解析器都是乾淨的/可以理解的，至少在某種形式下是如此。 （以遞歸下降爲例） 另外，s/their /它們是：P – Noldorin

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這就是「eval」函數在Python中的作用。

result = eval(expression)

要小心的是它可以做很多更多，主要是調用函數，所以爲了安全起見，你應該確保它無法訪問當地人或全局。此外，您還可以訪問內置的方法，其中包括棘手的進口所以你需要阻止訪問，以及：

result = eval(expression, {'__builtins__': None}, {})

但是如果你需要的安全性，只是，那就是如果你允許任何人輸入任何表達。

當然，因爲你用這種方式阻止了所有locla變量的使用，所以你不需要使用任何變量，因此你只需要傳入應該在字典中訪問的那些變量。

vars = {'__builtins__': None, 'x': x} 
result = eval(expression, vars, {})

或類似的。

來源

2009-10-09 18:45:36

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eval的問題出現在表達式=「system.os（rm -rf \）」時。如果你在* nix中以root身份運行它，那麼繁榮就是機器。或者如果它與Windows相同，尤其是因爲有太多人以管理員身份運行Windows。 –

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只有你已經完成'從os導入系統'並且不提供globals和locals目錄。這是我在我的例子中爲此做的。 –

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在表達式中，你可以再次從os導入系統然後使用它。所以是的，我的例子只有在你已經從系統導入os時才能工作，但是通過擴展我的表達式，你可以導入任何你想要的東西並使用它。 –

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另一種可能性是查看Pyparsing，這是一個通用的解析器構建器。它比你需要的更強大，但實施起來可能會更快。

來源

2009-10-09 20:08:43

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pyparsing wiki（pyparsing.wikispaces.com）包含幾個算術表達式解析器的例子 - fourFn.py和simpleArith.py。即使你不使用pyparsing，fourFn.py也可能對這種解析器如何實現運算符優先級有啓發作用。 – PaulMcG

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我剛剛意識到OP想要添加其他操作符。 simpleArith.py顯示瞭如何添加階乘（！）運算符 - evalArith.py（位於頁面底部）擴展了simpleArith.py，並顯示瞭如何評估已分析的值。 – PaulMcG

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