在python中求解数学，无需任何内置求值函数或外部库

我需要编写一个程序，可以从这个非常有趣的问题中获取值。事实上，对你来说，这很简单。您可以使用

ast

模块解析整个源字符串，如下所示

import ast
import operator

functions = {
    "add": operator.add,
    "abs": operator.abs,
    "multiply": operator.mul
}

def recursive_evaluation(current_element):
    if isinstance(current_element, ast.Module):
        return recursive_evaluation(current_element.body[0].value)
    elif isinstance(current_element, ast.Call):
        function = functions[current_element.func.id]
        args = [recursive_evaluation(item) for item in current_element.args]
        return function(*args)
    elif isinstance(current_element, ast.Num):
        return current_element.n
    else:
        raise ValueError("Unknown Element " + str(current_element))

source = "abs(add(add(9465,38),multiply(add(63303,146),46)))"
print recursive_evaluation(ast.parse(source))

source = "add(1, -2)"
print recursive_evaluation(ast.parse(source))

source = "abs(add(1, -2))"
print recursive_evaluation(ast.parse(source))

输出

2928157
-1
1

---

有趣的问题，这里有一个潜在的解决方案。毫无疑问，您可以使用库或lambda等来创建一个更加优雅的解决方案，就像他们在回答中所做的那样，但这似乎是可行的

我在底部做了一些测试用例，如果您想要调试信息，请将全局

verbose

设置为

True

：

# globals
verbose = False # set to True if you want debug info printed
max_iter = 1000 # this stops infinate loops incase the code does not allow for some input

def solve(problem_str):

    def multiply(arg_list):
        x = 1
        for i in arg_list:
            x *= i
        return x

    def find_innermost(x_str):
        a, b, c, i = [0], [0], 0, 0
        while True:
            i += 1
            start = a[-1]+1
            a.append(x_str.find('(', start)) # find next (
            b.append(x_str.find(',', start)) # find next ,
            c = x_str.find(')', start)       # find next )
            if (a[-1] > c) or (a[-1] == -1):
                if (b[-2] > a[-3]) and (b[-2] < a[-2]):
                    return x_str[b[-2]+1:c+1]
                else:
                    return x_str[a[-3]+1:c+1] 
            if i >= max_iter:
                raise Exception("Infinite loop")

    def do_sum(x_str):
        args = [int(x) for x in x_str[x_str.find('(')+1:x_str.find(')')].split(',')]
        task = x_str[:3].lower()
        if task == 'add':
            return sum(args)
        elif task == 'sub':
            return args[0] - sum(args[1:])
        elif task == 'abs':
            return abs(args.pop())
        elif task == 'mul':
            return multiply(args)
        else:
            print x_str + ': Task not recognised, please modify program or input'
            raise Exception("Invalid input")

    i = 0
    while True:
        i += 1
        if verbose: print 'debug: problem_str:', problem_str
        if problem_str.count('(') > 1:
            x_str = find_innermost(problem_str)
        else:
            x_str = problem_str
        if verbose: print '.'*6, 'x_str:\t', x_str
        x = do_sum(x_str)
        if verbose: print '.'*6, 'x:\t', x, '\n'
        problem_str = problem_str.replace(x_str, str(x))
        if problem_str.count('(') == 0:
            return int(problem_str)
        if i >= max_iter:
            raise Exception("Infinite loop")

if __name__ == '__main__':
    p1 = 'abs(add(add(9465,38),multiply(add(63303,146),46)))'
    p2 = 'abs(add(multiply(95,multiply(-1,multiply(13,18875))),multiply(-1,add(18293,26))))'
    p3 = 'abs(add(subtract(add(add(151,26875),122),254),subtract(237,multiply(-1,56497))))'
    r1, r2, r3 = solve(p1), solve(p2), solve(p3)
    print 'p1 evaluates to:', r1
    print 'p2 evaluates to:', r2
    print 'p3 evaluates to:', r3

#全局
verbose=False#如果要打印调试信息，请将其设置为True
max_iter=1000#如果代码不允许某些输入，则会停止内部循环
def解决（问题）：
def倍增（参数列表）：
x=1
对于arg_列表中的i：
x*=i
返回x
def find_最内层（x_str）：
a、 b，c，i=[0]，[0]，0,0
尽管如此：
i+=1
开始=a[-1]+1
a、 追加（x_str.find（“（”，start））#查找下一个(
b、 追加（x_str.find（'，，start））#查找下一步，
c=x_str.find（'），start）#find next）
如果（a[-1]>c）或（a[-1]=-1）：
如果（b[-2]>a[-3]）和（b[-2]=最大值：
引发异常（“无限循环”）
def do_sum（x_str）：
args=[int（x）表示x在x_str[x_str.find（'）（'）+1:x_str.find（'））].split（'），'）]
task=x_str[：3]。下（）
如果任务==“添加”：
返回和（args）
elif任务==“子任务”：
返回args[0]-和（args[1:]）
elif任务==“abs”：
返回abs（args.pop（））
elif任务==“mul”：
返回乘法（args）
其他：
打印x_str+'：无法识别任务，请修改程序或输入'
引发异常（“无效输入”）
i=0
尽管如此：
i+=1
如果详细：打印“调试：问题”，问题
如果问题计数（“（”）>1：
x_str=查找最内层（问题_str）
其他：
x_str=问题_str
如果详细：打印“.”*6，'x_str:\t'，x_str
x=do_和（x_str）
如果详细：打印“.”*6，'x:\t'，x，'\n'
problem_str=problem_str.替换（x_str，str（x））
如果问题计数（“（”）==0：
返回整数（问题字符串）
如果i>=最大值：
引发异常（“无限循环”）
如果uuuu name uuuuuu='\uuuuuuu main\uuuuuuu'：
p1='abs（加法（9465,38），乘法（加法（63303146,46））'
p2='abs（加（乘（95，乘（-1，乘（1318875））），乘（-1，加（18293,26）））'
p3='abs（加（减）（加（加）（15126875），122），254），减（237，乘（-156497）））'
r1，r2，r3=解算（p1），解算（p2），解算（p3）
打印“p1计算结果为：”，r1
打印“p2计算结果为：”，r2
打印“p3计算结果为：”，r3

---

如果您对代码有任何疑问，请告诉我。

您需要一个解析器：

ast.parse

我将如何实现它？您能给我一个例子吗？我发现这篇文章在开始表达式解析时非常有用。事实上，由于显式括号的缘故，您的案例比文章中处理的更容易。@user3274535请检查我的答案。非常感谢，这对这个问题有很大的帮助。我需要为一个url这样的数据做这件事：abs（add（add（9465,38），multiply（add（63303146,46）））abs（add（multiply（95，multiply（-1，multiply（1318875）），multiply（-1，add（18293,26）））abs（add（add（add）（add（15126875），122），254），减去（237，乘以（-156497）））这三个数字，然后生成新的URL，依此类推，将我引入一个爬虫程序，该爬虫程序将一直搜索，直到我到达一个端点（在问题中定义）@user3274535您的问题不太清楚。请您编辑您的问题并清楚地更新此信息好吗？@user3274535仍然不清楚。请您用一个例子更新一下好吗？@ChrisProssner非常感谢您的编程帮助。这项任务给了我很大的麻烦，非常感谢您的帮助。我正在尝试g用python编写一个爬虫程序的代码，该程序将遍历不同的url页面，并找到数学公式，如3条语句，以不断找到更多的网页。数学公式与web爬虫程序有何关系？您是否有一个示例url以及您试图在其中查找的内容？我希望能给您一个示例url，但它已被permis锁定假设一个网页上只有一组数学方程式。从那里我将使用我找到的数字将我路由到新的网页。从新的网页我将不得不继续做数学或到达一个带有字符串“finish”的网页。好的，没问题。如果有任何帮助，我已经在pastebin中为一个基本的网络爬虫编写了代码：。如果他们已经为您解决了问题，请您也将其中一个答案标记为已接受。我已在此处发布了一个更新版本：带有额外的注释等，以清晰明了并更新错误处理。