Python으로 계산기 만들기(CLI) - Part.2

저번 포스트에서는 파이썬의 built-in 함수를 사용하여 사용자의 입력값을 받아 사칙연산의 순서에 맞춰 값을 출력해주는 내용을 작성했다.
이번 포스트에선 사용자가 입력한 값의 순서대로 계산을 해주는 계산기를 만들어보려고 한다.

어떤 로직으로 구현 할 것인가?

1. user의 input값을 숫자, 공백, 연산기호로 각각 분리시킨 후 list에 집어 넣는다.
2. list의 index들을 앞에서부터 순차적으로 계산한다.

숫자와 연산기호를 분리해서 리스트에 집어넣기

예를들어 input값이 500 + 5 ﹡ 10 이 들어왔다면 500,+,5,﹡,10 의 형태로 list에 넣을 생각이다.

연산 기호로 구분짓기

operator = ["+", "-", "*", "/", "="]
string_list = []
lop = 0

for i, s in enumerate(user_input): 
    if s in operator:
        if user_input[lop:i].strip() != "":
            string_list.append(user_input[lop:i])
            string_list.append(s)
            lop = i + 1

연산 기호를 담아둘 list와 숫자 및 연산기호를 담아둘 list 두개를 생성한다.

연산자를 기준으로 구분지을 것이기 때문에 마지막 연산자가 있는 index를 표시하기 위한 변수(lop)를 생성한 후 초기화 시켜준다.

반복문을 사용하여 분리시켜 리스트에 넣어보자.

user_input값을 반복문을 통해 분리시킬건데, 조금 어렵다.

😋 코드의 이해를 돕기 위해 임의로 user_input = 500 + 5 * 10 으로 가정하겠다.

1. s 는 현재 문자를 의미함. s 가 연산자가 아니면 for 반복, s가 연산자면 다음 if 로 동작.

2. 처음에 user_input 이 500이기 때문에 500의 첫번째,두번째,세번째 까지는 operator 가 없기 때문에 for loop 반복되다가 연산자 + 가 나오면서 if에 걸리게 됨.
   이때, + 의 i 의 index 값은 3 ( 5 -> 0 , 0 -> 1, 0 -> 2, + -> 3 )
   lop 의 초기화 값은 0 이였기 때문에 0 에서 세번째 까지 라는 의미가 [lop:i]가 되는 것.

3. 공백을 제외하고 숫자와 연산자만 구분하려고 strip()을 사용하여 공백을 제외시킴.

4. user_input의 lop~i 까지 슬라이스하여 string_list에 append 시킴.

5. s 를 append 시켜줌으로써 숫자가 아닌 연산자도 list에 포함시켜줌.

6. 위에서 i 값은 3이였기 때문에 i + 1 하면서 lop 값은 4가 됨. 이 상태로 다시 for 문 동작
   근데 동작하다가 바로 다음에 연산자인 *가 나옴. 그래서 다시 s 에 operator 가 들어오면서 if 에 걸리게 됨.

실행결과

user_input = "500 + 5 * 10" 이였던게 위의 내용처럼 분리가 성공적으로 되었다.

마지막 숫자가 리스트에 포함이 안되네?

위의 실행 결과를 보면 조금 이상하다. 분명 input값은 500 + 5 * 10인데 뒤의 10이 출력이 안됐다. 왜일까?

로직이 연산자를 기준으로 하기 때문에 * 뒤에 10은 안나옴. 10 뒤에 연산자가 없으니까
이런 경우를 대비해서 user_input 의 마지막이 연산자가 아닌 경우의 조건을 제시해 준다.

if user_input[-1] not in operator:
        user_input += "="

위의 코드를 for문 상단에 추가해주자.
[-1]은 list 의 끝을 의미 함
임의로 = 연산자를 붙여주도록 하는것. 실제 값은 아닌 임의의 값임에 주의하자.

위의 값을 실행시켜보면 =까지 출력되어 버린다. 임의의 값으로 추가시켜주었기 때문이다.
따라서, 가장 마지막의 =만 슬라이스 시켜서 출력하면 되겠다.

string_list = string_list[:-1]

실행결과

계산하기

이제 원하는대로 분리를 시켰으니 계산만 하면 된다. 계산은 어떻게 할까?
이 계산기는 사용자의 입력값 순서대로 계산을 하는것이 목적이다.
따라서, [100, +, 200, -, 300 -] 이런식이라고 하면 세개씩 계산한 후 다음꺼랑 이어서 계산을 하려 한다.

즉, 100+200을 계산해서 300이 나오니까 100+200을 없애고 이 자리에 300을 넣는다.
그럼 다시 300-300이 되니, 300-300을 없애고 이 자리에 0을 넣는다.

1. 먼저 포지션을 알려줄 변수를 설정한다

pos = 0

2. string_list의 길이와 pos의 위치를 비교한다.
   pos가 list의 길이가 더 길면 더이상 계산 식이 없는것이므로 break

if pos + 1 > len(string_list):
    break

3. 계산하는 경우는 두가지가 있을 듯 싶다.
   list의 길이가 더 길 경우와 list의 index 포지션이 연산자일 경우이다.
   이제 계산을 해보자.

먼저, 0,1,2의 위치를 연산을 하고

if len(string_list) > pos + 1 and string_list[pos] in operator:
        temp = string_list[pos - 1] + string_list[pos] + string_list[pos + 1]

연산을 한 자리에 있는걸 삭제를 한다.

del string_list[0:3]

list의 삭제시킨 자리에 insert시킨다.
주의할 점은, append를 하면 list의 가장 뒷부분에 추가되므로 하지 말 것.
그리고 남은 뒷부분의 연산을 이어서 진행해양 하므로 pos를 초기화 시켜준다.

string_list.insert(0, str(eval(temp)))

이제 이 동작들을 +1 씩 해가며 위에 했던 동작들을 반복해서 수행한다.

pos += 1

결과값이 담긴 list의 길이는 결국 0번째 인덱스만 남으므로 그대로 출력해주자.

if len(string_list) > 0:
    result = float(string_list[0])
print("결과: {}".format(result))

위의 상태로는 출력값이 나오고 프로그램이 종료되므로 필요에 따라 반복문을 추가해주고, 사용자의 input을 받도록 필요에 맞게 적절히 수정해주면 좋을 것 같다.

😋 다음은

이 다음 포스트에서는 PyQt5를 사용하여 GUI 환경에서 계산기를 구성해보려고 한다.