Разработка калькулятора на Python: от консоли до графического интерфейса

Расширенные примеры калькуляторов на Python

Как сделать калькулятор с историей операций на основе стека?

Расширение консольного калькулятора, где каждая операция сохраняется в список и выводится по запросу:

class CalcHistory:
    def __init__(self):
        self.history = []

    def operate(self, a, b, op):
        if op == '+':
            res = a + b
        elif op == '-':
            res = a - b
        elif op == '*':
            res = a * b
        elif op == '/':
            if b == 0:
                return 'Ошибка'
            res = a / b
        else:
            return 'Неизвестная операция'
        self.history.append(f'{a} {op} {b} = {res}')
        return res

    def show_history(self):
        for item in self.history:
            print(item)

c = CalcHistory()
c.operate(10, 5, '+')
c.operate(8, 2, '*')
c.show_history()

10 + 5 = 15
8 * 2 = 16

Как создать калькулятор с поддержкой приоритетов операций и скобок без eval?

Используется алгоритм сортировочной станции (Shunting-yard) для преобразования в ОПЗ и последующего вычисления:

def infix_to_postfix(expression):
    precedence = {'+':1, '-':1, '*':2, '/':2, '^':3}
    output = []
    stack = []
    for token in expression.replace(' ', ''):
        if token.isdigit() or token == '.':
            output.append(token)
        elif token in precedence:
            while stack and stack[-1] != '(' and precedence.get(stack[-1],0) >= precedence[token]:
                output.append(stack.pop())
            stack.append(token)
        elif token == '(':
            stack.append(token)
        elif token == ')':
            while stack and stack[-1] != '(':
                output.append(stack.pop())
            stack.pop()
    while stack:
        output.append(stack.pop())
    return ' '.join(output)

def eval_postfix(expr):
    stack = []
    for token in expr.split():
        if token.replace('.','').isdigit():
            stack.append(float(token))
        else:
            b = stack.pop()
            a = stack.pop()
            if token == '+':
                stack.append(a+b)
            elif token == '-':
                stack.append(a-b)
            elif token == '*':
                stack.append(a*b)
            elif token == '/':
                stack.append(a/b)
            elif token == '^':
                stack.append(a**b)
    return stack[0]

print(eval_postfix(infix_to_postfix('(3+4)*5')))  # 35.0

35.0

Как реализовать безопасное вычисление введенного выражения через ast.literal_eval?

Для строк, содержащих числа и операторы, можно использовать модуль ast, но literal_eval не поддерживает операции. Вместо этого пишется собственный парсер или используется eval с ограничениями. Пример с ast – только для констант:

import ast
import operator

def safe_eval(expr):
    allowed_ops = {
        ast.Add: operator.add,
        ast.Sub: operator.sub,
        ast.Mult: operator.mul,
        ast.Div: operator.truediv,
        ast.Pow: operator.pow,
        ast.USub: operator.neg
    }
    def eval_node(node):
        if isinstance(node, ast.Num):
            return node.n
        elif isinstance(node, ast.BinOp):
            left = eval_node(node.left)
            right = eval_node(node.right)
            return allowed_ops[type(node.op)](left, right)
        elif isinstance(node, ast.UnaryOp):
            operand = eval_node(node.operand)
            return allowed_ops[type(node.op)](operand)
        else:
            raise ValueError('Unsupported node')
    tree = ast.parse(expr, mode='eval')
    return eval_node(tree.body)

print(safe_eval('3 + 4 * 2'))  # 11

11

Как сделать калькулятор с пользовательским меню (выбор операций из списка)?

Пример с использованием словаря для отображения выбора и lambda:

operations = {
    '1': ('Сложение', lambda a,b: a+b),
    '2': ('Вычитание', lambda a,b: a-b),
    '3': ('Умножение', lambda a,b: a*b),
    '4': ('Деление', lambda a,b: a/b if b!=0 else 'Ошибка')
}

while True:
    print('Меню калькулятора:')
    for key, (desc, _) in operations.items():
        print(f'{key}. {desc}')
    print('5. Выход')
    choice = input('Выберите пункт: ')
    if choice == '5':
        break
    if choice not in operations:
        print('Неверный выбор')
        continue
    try:
        a = float(input('Введите a: '))
        b = float(input('Введите b: '))
    except ValueError:
        print('Некорректные числа')
        continue
    func = operations[choice][1]
    result = func(a,b)
    print(f'Результат: {result}')