python-数组+递归实现简单代数式运算

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
#思路：
    #代数式是为字符串
    #先将字符串处理为数值与运算符号的数组
    #逐项读入数组
    #每一次处理不少过两个变量，一个运算符（cos,lg等为单变量运算，使用Var2,+_*?等为双运算符）
    #当读入的第二运算符优先于当前运算符，发生递归调用；否则将计算当权运算符与两个变量并返回为一个变量，运算允许无运算符，只返回Var1
    #（）优先级最高，出现（发生递归调用，表示为Ture，）出现则计算当前运算并返回根层次计算
    #lg(5)发生一次运算，lg（5+2）则需要两次运算先做5+2，在做lg7
    #即当运算符为单变量运算入sin,cos,lg等，递归调用，表示为Flase，）出现，计算两次，第一次扩号运算，第二次为单变量运算
    #全部处理完数组后，可能仍需一次运算
#1、strsplit(strAlgebraic=''): #将输入的预算字串分割为便变量和运算符组成的数组
#2、getprority(stropr=''): #输入运算符，输出优先级数值
#3、calculation(operation ='',var1=0 ,var2=0): #已知变量，运算符，求得运算结构
                                                #lg，sin,cos ,tg,ctg只需要变量2
                                                #没有运算符号返回变量一
                                                #+，-，*，/，%等需要两个变量
#4、Algebraicoperation(isleftbrac=False,var1=None,var2=None,opr=None,AlgebraicList=[],curpos=0 ):
        #isleftbrac 左括号调用标识
        #var1 ，var2 变量
        #opr当前运算符
        #代数运算数组AlgebraicList
        #数组中当前位置
import math

operationnames = ["(",")",'sin(','cos(','tg(','ctg(','lg(','^','*','%','/','+','-'] #运算父字典
operationprority=[0,0,1,1,1,1,1,1,2,2,2,3,3] #运算符号优先级，与operationnames对应，优先级数值越小优先
#AlgebraicList=[]
def getprority(stropr=''): #输入运算符，输出优先级数值
    global operationnames
    global operationprority
    tmp=operationnames.index(stropr)
    if tmp ==None :
        print('未发现与%s匹配的运算符！'%stropr)
    else:
        return operationprority[tmp]
def calculation(operation ='',var1=0 ,var2=0): #已知变量，运算符，求得运算结构
                                                #lg，sin,cos ,tg,ctg只需要变量2
                                                #没有运算符号返回变量一
                                                #+，-，*，/，%等需要两个变量
    if operation=='^':
        try:
            return var1 **var2
        except (ValueError, ArithmeticError):
            print("程序发生了数字格式异常、算术异常之一")
        except:
            print("未知异常")
    if operation=='+':
        return float(var1)+float(var2)
    if operation=='%':
        try:
            return var1%var2
        except (ValueError, ArithmeticError):
            print("程序发生了数字格式异常、算术异常之一")
        except:
            print("未知异常")

    if operation=='/':
        try:
            return var1/var2
        except (ValueError, ArithmeticError):
            print("程序发生了数字格式异常、算术异常之一")
        except:
            print("未知异常")

    if operation=='-':
        return var1-var2
    if operation=='*':
        return var1*var2
    if operation=='lg(':
        try:
            return math.log10(var2)
        except (ValueError, ArithmeticError):
            print("程序发生了数字格式异常、算术异常之一")
        except:
            print("未知异常")
    if operation =='sin(':
        return math.sin(var2)
    if operation=='cos(':
        return math.cos(var2)
    if operation=='tg(':
        return math.tan(var2)
    if operation=='ctg(':
        return 1/math.tan(var2)
    if operation==None:
        return var1

def Algebraicoperation(isleftbrac=False,var1=None,var2=None,opr=None,AlgebraicList=[],curpos=0 ):
    #根据输入的计算序列 数组，递归计算
    global operationnames
    global operationprority
    while curpos <len(AlgebraicList):
        if AlgebraicList[curpos] not in operationnames: #当前值不是运算符
            if var1 ==None and opr==None:#如果第一变量为空且当前运算符为空时，赋值与第一变量
                var1=AlgebraicList[curpos]
            else:
                var2=AlgebraicList[curpos]#否则赋值第二变量
            curpos=curpos+1 #取AlgebraicList下一值
        else:
            if AlgebraicList[curpos]=='(': #如果为（
                    if opr==None:#且唯有运算符则递归调用心的Algebraicoperation，返回值赋予第一变量
                        var1,curpos=Algebraicoperation(True,None,None,None,AlgebraicList,curpos+1)
                    else:#否则赋值第二变量
                        var2,curpos=Algebraicoperation(True,None,None,None,AlgebraicList,curpos+1)
            elif AlgebraicList[curpos]in ['lg(','cos(','sin(','tg(','ctg(',]: #如果为单变量运算
                if opr == None:#且第一编练为空，递归调用新的AlgebraicList，返回与第一变量
                    var1, curpos = Algebraicoperation(True, None, None, AlgebraicList[curpos], AlgebraicList, curpos +1)
                else:#否则返回与第二bl
                    var2, curpos = Algebraicoperation(True, None, None, AlgebraicList[curpos], AlgebraicList, curpos +1)
            elif AlgebraicList[curpos] == ')':#右扩号
                if isleftbrac :#为对称左括号
                    #if opr in ['lg(','log(','cos(','sin(','tg(','ctg(',]:#opr为单变量计算
                    #    return calculation(opr, var1, var2),curpos+1
                    #else:
                    return calculation(opr, var1, var2), curpos+1
                else:
                    return calculation(opr, var1, var2),curpos #注意不移动位置，目的是多使用一边）
                                                                #例如：sin(a+b),右扩号多使用一边，第一次计算a,b的和，第二次sin和
            elif  opr==None:#没有当前运算符
                opr=AlgebraicList[curpos] #赋值与当前运算符
                curpos=curpos+1
            else:
                if getprority(AlgebraicList[curpos])>=getprority(opr) : #当新获得运算不优先于已有运算符
                    if opr not in ['lg(','log(','cos(','sin(','tg(','ctg(',]:  #且已有运算不是单变量运算时
                        var1=calculation(opr,var1,var2)#执行已有运算符
                        opr=AlgebraicList[curpos]
                        var2=None
                        curpos=curpos+1
                    else:
                        var2,curpos=Algebraicoperation(False,var2,None,AlgebraicList[curpos],AlgebraicList,curpos+1) #否则递归调用新的Algebraicoperation
                else:
                    var2,curpos=Algebraicoperation(False,var2,None,AlgebraicList[curpos],AlgebraicList,curpos+1) #当新获得运算优先于已有运算符，调用新的Algebraicoperation
    return calculation(opr,var1,var2) #最后返回计算结果

def strsplit(strAlgebraic=''): #将输入的预算字串分割为便变量和运算符组成的数组
    AlgebraicList=[]
    tmpvar=''
    tmpopr=''
    for i in strAlgebraic:
        if i in ['+','-','*','/','^','%',')']:
            if tmpvar !='':
                if '.'in tmpvar:
                    tmpvar=float(tmpvar)
                else:
                    tmpvar=int(tmpvar)
                AlgebraicList.append(tmpvar)
                tmpvar=''
            AlgebraicList.append(i)
        if i.isdigit():
            tmpvar=tmpvar+i
        if i=='.':
            tmpvar=tmpvar+i
        if i =='(':
            if tmpopr!='':
                if tmpopr in ['lg','sin','cos','ctg','tg']:
                    tmpopr=tmpopr+i
                    AlgebraicList.append(tmpopr)
                    tmpopr=''
                else:
                    print('不可识别%s计算符号!'%tmpopr)
                    return
            else:
                AlgebraicList.append(i)
        if i.isalpha():
            tmpopr=tmpopr+i.lower()
    if tmpvar !='':
        if '.' in tmpvar:
            tmpvar = float(tmpvar)
        else:
            tmpvar = int(tmpvar)
        AlgebraicList.append(tmpvar)
    return AlgebraicList

print(strsplit('tg(((cos(54-51)+lg(24))))*2'))

print(Algebraicoperation(False,None,None,None,strsplit('tg(((cos(54-51)+lg(24))))*2'),0))