如何使用字符串来使用 python 求解数学方程？

Question

我正在尝试制作一个接受用户方程的 python 程序，例如：“168/24+8=11*3-16”，并尝试通过从用户输入中删除任意 2 个字符来使方程的两边彼此相等.这是我目前所拥有的：

def compute(side):
    val = int(side[0])
    x= val
    y=0
    z=None

    for i in range(1, len(side)-1):
        if side[i].isdigit():
                x= (x*10)+ int(side[i])
                if x == side[i].isdigit():
                    x= int(side[i])

        else:
            op = side[i]
            if op=="+":
                val += x
            elif op == "-":
                val -= x
            elif op == "*":
                val *= x
            else:
                val /=  x



    return print(val)

我已经编辑了我的计算函数。

def evaluate(e):

    side1 = ""
    side2 = ""
    equalsign = e.index("=")
    side1= e[:equalsign - 1]
    side2= e[:equalsign + 1]
    if compute (side1) == compute(side2):
        return True
    else:
        return False

def solve():

# use a for loop with in a for loop to compare all possible pairs
    pass

def main():

    e= input("Enter an equation: ")
    evaluate(e)

main()

对于实际的solve 函数，我想测试等式每一侧的所有可能对，并在删除每一对后检查等式是否等于另一侧。我正在考虑使用for 循环，它说：

    for i in side1:
        j= [:x]+[x+1:y]+[y+1:]
        if compute(j)==compute(side2):
            val= compute(j)    
            return val

我该怎么做呢？我对如何真正处理这个程序有点困惑。

Answer 1

让我们开始讨论初步问题。

• e = raw_input("Enter an equation: ") # input is fine if you are using Python3.x

• side1 = e[:equalsign] #note that a[start:end] does not include a[end]

• side2 = e[equalsign + 1:] # not e[:equalsign + 1].

• val = int(side[0]) # not val = side[0] which will make val a string

• 在操作部分，你在做val += side # or -= / *= / /= .. remember side is a string

编辑：

1. 是的，我仍然坚持使用 Python 2.7（如果是 Python 3，请使用 input）
2. 要求解每一边的值，您可以简单地使用eval(side1) # or eval(side2)。使用eval 可能有其他选择。 （我自己是新手）。 eval 也将负责 PEMDAS。
3. 添加了对side1 表达式的编辑。

4. 更新了目前编写的代码。

   def compute(side):
   
       return eval(side)
   
   def evaluate(e):
   
       side1, side2 = e.split('=')
       if compute(side1) == compute(side2):
           return (True, e)
       else:
           return (False, 'Not Possible')
   
   def solve(e):
   
   
       for i in range(len(e)):  # loop through user input
           if e[i] in '=':  # you dont want to remove the equal sign
               continue
   
   
           for j in range(i+1, len(e)):  # loop from the next index, you dont want
   
               if e[j] in '=':           # to remove the same char
                   continue              # you dont want to remove '=' or operators
   
               new_exp = e[:i] + e[i+1:j] + e[j+1:]  # e[i] and e[j] are the removed chars
               #print e[i], e[j], new_exp             # this is the new expression    
   
               s1, s2 = new_exp.split('=')
   
               try:
                   if compute(s1) == compute(s2):
                       return (True, new_exp)
               except:
                   continue
       return (False, 'not possible')
   
   def main():
   
       e= raw_input("Enter an equation: ")
       print evaluate(e.replace(' ', ''))
   
   main()
   

这是我迄今为止提出的（至少适用于您的示例）。

• 假设运算符不会被删除

最终编辑：根据@Chronical 的建议更新代码

• 删除了每个循环中的 try-except 块，而是在计算每一边后才使用它

Answer 2

这是完全符合您要求的代码：

from itertools import combinations

def calc(term):
    try:
        return eval(term)
    except SyntaxError:
        return None

def check(e):
    sides = e.split("=")
    if len(sides) != 2:
        return False
    return calc(sides[0]) == calc(sides[1])

equation = "168/24+8 = 11*3-16".replace(" ", "")

for (a, b) in combinations(range(len(equation)), 2):
    equ = equation[:a] + equation[a+1:b] + equation[b+1:]
    if check(equ):
        print equ

核心技巧：

• 使用eval() 进行评估。如果您将其用于任何用途，请注意此技巧的安全隐患。
• 使用itertools.combinations 创建所有可能的要删除的字符对
• 不要尝试太特别地处理= - 只需在check() 中捕获它