Golang 中生成随机运算符并计算字符串表达式

本文介绍了如何在 Golang 中生成随机的算术运算符（加、减、乘、除），并将它们用于构建算术表达式字符串。同时，还提供了一个简单的表达式求值器，用于计算由这些随机运算符和数字组成的字符串表达式的结果。请注意，提供的求值器仅适用于简单的整数表达式，并且可能无法处理所有情况。

生成随机运算符

在 Golang 中，可以使用 math/rand 包来生成随机数。要生成随机的算术运算符，可以先定义一个包含所有运算符的字符串，然后使用 rand.Intn() 函数生成一个随机索引，并从字符串中获取对应索引的运算符。

以下代码展示了如何生成一个随机运算符：

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "time"
)

func main() {
    rand.Seed(time.Now().UnixNano()) // 使用当前时间作为种子，确保每次运行结果不同
    operators := "+-/*"
    op := operators[rand.Intn(len(operators))]
    fmt.Printf("%c\n", op)
}

代码解释：

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1. rand.Seed(time.Now().UnixNano()): 设置随机数生成器的种子。使用当前时间作为种子可以确保每次运行程序时生成的随机数序列不同。 如果不设置种子，每次运行程序生成的随机数序列将会相同。 使用 time.Now().UnixNano() 可以获得纳秒级别的时间戳，作为更精细的随机数种子。
2. operators := "+-/*": 定义一个包含所有可能运算符的字符串。
3. rand.Intn(len(operators)): 生成一个 0 到 len(operators)-1 之间的随机整数，作为运算符字符串的索引。
4. operators[rand.Intn(len(operators))]: 从运算符字符串中获取对应索引的字符，即随机运算符。
5. fmt.Printf("%c\n", op): 打印生成的随机运算符。

计算字符串表达式

Golang 本身并没有直接计算字符串表达式的内置函数。因此，需要自己编写一个表达式求值器。以下是一个简单但脆弱的表达式求值器示例，它可以处理包含加、减、乘、除运算符的整数表达式。

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package main

import (
    "fmt"
    "strconv"
    "strings"
)

func check(err error) {
    if err != nil {
        panic(err)
    }
}

func main() {
    expr := strings.Fields("4 * 8 / 2 * 3")
    fmt.Printf("%#v\n", expr)

    do := func(i int, op func(a, b int) int) {
        ai, err := strconv.Atoi(expr[i-1])
        check(err)
        bi, err := strconv.Atoi(expr[i+1])
        check(err)
        expr[i-1] = strconv.Itoa(op(ai, bi))
        expr = append(expr[:i], expr[i+2:]...)
        fmt.Printf("%#v\n", expr)
    }

    for _, ops := range []string{"*/", "+-"} {
        for i := 0; i < len(expr); i++ {
            if strings.Contains(ops, expr[i]) {
                switch expr[i] {
                case "*":
                    do(i, func(a, b int) int { return a * b })
                case "/":
                    do(i, func(a, b int) int { return a / b })
                case "+":
                    do(i, func(a, b int) int { return a + b })
                case "-":
                    do(i, func(a, b int) int { return a - b })
                }
                i -= 2
            }
        }
    }

    fmt.Println(expr[0])
}

代码解释：

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1. strings.Fields("4 * 8 / 2 * 3"): 将表达式字符串分割成字符串切片，每个元素代表一个数字或运算符。
2. do 函数：该函数接收一个运算符的索引 i 和一个函数 op 作为参数。op 函数执行实际的算术运算。do 函数将索引 i 前后的两个数字转换为整数，使用 op 函数计算结果，然后将结果转换为字符串并替换原来的两个数字和运算符。最后，从切片中删除已处理的运算符和数字。
3. for _, ops := range []string{"*/", "+-"}: 按照运算符优先级（先乘除后加减）进行计算。外层循环遍历优先级不同的运算符集合。
4. for i := 0; i < len(expr); i++: 内层循环遍历表达式切片，查找当前优先级的运算符。
5. strings.Contains(ops, expr[i]): 检查当前元素是否是当前优先级的运算符。
6. switch expr[i]: 根据运算符类型调用相应的 op 函数进行计算。
7. i -= 2: 由于 do 函数修改了切片，因此需要将索引 i 减 2，以便在下次迭代中正确处理下一个运算符。
8. fmt.Println(expr[0]): 打印最终的计算结果。

注意事项：

• 这个表达式求值器非常简单，仅适用于简单的整数表达式，并且没有进行错误处理。
• 它假定表达式格式正确，没有括号，并且运算符和数字之间用空格分隔。
• 它没有处理除数为零的情况。
• 要使其更健壮和通用，需要进行更多的错误处理和功能扩展。

总结：

本文介绍了如何在 Golang 中生成随机运算符，并将它们用于构建算术表达式字符串。同时，提供了一个简单的表达式求值器，用于计算由这些随机运算符和数字组成的字符串表达式的结果。请注意，提供的求值器仅适用于简单的整数表达式，并且可能无法处理所有情况。 构建一个完整的、健壮的表达式求值器是一个复杂的任务，需要考虑各种情况，例如运算符优先级、括号、错误处理等。

以上就是Golang 中生成随机运算符并计算字符串表达式的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！