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3.0 KiB
Python
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Python
"""
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Math utility functions for formula evaluation
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"""
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import math
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import re
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def evaluate_formula(formula: str, a=0, b=0, c=0, d=0) -> float:
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"""
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计算字符串数学公式
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支持的运算符和函数：
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- 基本运算：+, -, *, /, //, %, **
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- 比较运算：>, <, >=, <=, ==, !=
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- 数学函数：abs, pow, round, ceil, floor, sqrt, exp, log, log10
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- 三角函数：sin, cos, tan, asin, acos, atan
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- 常量：pi, e
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Args:
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formula: 数学公式字符串，可以使用变量a、b、c、d
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a: 变量a的值
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b: 变量b的值
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c: 变量c的值
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d: 变量d的值
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Returns:
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计算结果
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Examples:
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>>> evaluate_formula("a + b", 1, 2)
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3.0
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>>> evaluate_formula("pow(a, 2)", 5)
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25.0
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>>> evaluate_formula("ceil(a / b)", 5, 2)
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3.0
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>>> evaluate_formula("(a>b)*b+(a<=b)*a", 5, 3)
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3.0
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>>> evaluate_formula("(a>b)*b+(a<=b)*a", 2, 3)
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2.0
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"""
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# 安全的数学函数白名单
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safe_dict = {
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# 基本运算
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'abs': abs,
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'pow': pow,
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'round': round,
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# 数学函数
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'ceil': math.ceil,
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'floor': math.floor,
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'sqrt': math.sqrt,
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'exp': math.exp,
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'log': math.log,
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'log10': math.log10,
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# 三角函数
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'sin': math.sin,
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'cos': math.cos,
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'tan': math.tan,
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'asin': math.asin,
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'acos': math.acos,
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'atan': math.atan,
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|
# 常量
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'pi': math.pi,
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'e': math.e,
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# 变量
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'a': float(a),
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'b': float(b),
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'c': float(c),
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'd': float(d),
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}
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try:
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# 使用eval计算公式，限制可用的函数和变量
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result = eval(formula, {"__builtins__": {}}, safe_dict)
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return float(result)
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except Exception as e:
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raise ValueError(f"公式计算错误: {str(e)}")
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def ceil_value(value: float) -> int:
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"""向上取整"""
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return math.ceil(value)
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def floor_value(value: float) -> int:
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"""向下取整"""
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return math.floor(value)
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def round_value(value: float, decimals: int = 0) -> float:
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"""
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四舍五入
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Args:
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value: 要取整的值
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decimals: 保留小数位数
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Returns:
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四舍五入后的值
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"""
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return round(value, decimals)
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def power(base: float, exponent: float) -> float:
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"""计算幂运算"""
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return math.pow(base, exponent)
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def sqrt_value(value: float) -> float:
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"""计算平方根"""
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if value < 0:
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raise ValueError("不能对负数求平方根")
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return math.sqrt(value)
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def add(a: float, b: float) -> float:
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"""加法"""
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return a + b
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def subtract(a: float, b: float) -> float:
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"""减法"""
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return a - b
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def multiply(a: float, b: float) -> float:
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"""乘法"""
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return a * b
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def divide(a: float, b: float) -> float:
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"""除法"""
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if b == 0:
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raise ValueError("除数不能为零")
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return a / b
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