Python实现识别运算图片中的算式(opencv+KNN).zip

#!/usr/bin/env python #_*_coding:utf-8_*_ import re def is_symbol(element): #判断格式化后的数学表达式 是运算符 还是数字 ''' 判断格式化后的数学表达式 是运算符 还是数字 如果是运算符 返回 True 如果是数字 返回 False :param element: :return: ''' res=False symbol=['+','-','*','/','(',')'] if element in symbol: res=True return res def priority(top_sym,wait_sym): #优先级比较 栈顶元素，待入栈元素 ''' 判断传入的 栈顶元素 和 待入栈元素 > 取出运算符栈的栈顶，取出两次数字栈的栈顶 进行运算 < 加入符号栈栈顶 = 取出符号栈栈顶 :param top_sym: :param wait_sym: :return: ''' # print('from the priotry : ',ltop_sym,wait_sym) level1=['+','-'] level2=['*','/'] level3=['('] level4=[')'] #运算符栈顶元素为 + - if top_sym in level1: # if wait_sym in level1: #同级别都属于‘+’和‘-’，返回‘>’,计算结果 # return '>' # elif wait_sym in level2: #例如 top_sym='-' wait_sym='*' # return '<' # elif wait_sym in level3: #例如 top_sym='-' wait_sym='(' # return '<' # elif wait_sym in level4: #例如 top_sym='-' wait_sym=')' # return '>' # else: # return '>' if wait_sym in level2 or wait_sym in level3: return '<' else: return '>' #运算符栈顶元素为 * / elif top_sym in level2: # if wait_sym in level1: #例如 top_sym='*' wait_sym='+' # return '>' # elif wait_sym in level2: #例如 top_sym='*' wait_sym='*' # return '>' # elif wait_sym in level3: #例如 top_sym='*' wait_sym='(' # return '<' # elif wait_sym in level4: #例如 top_sym='*' wait_sym=')' # return '>' # else: # return '>' if wait_sym in level3: return '<' else: return '>' #运算符栈栈顶元素为 ( elif top_sym in level3: if wait_sym in level4: #右括号)碰到了(，那么左括号应该弹出栈顶 return '=' else: #例如 top_sym='(' wait_sym=‘+’，‘-’，‘*’，‘/’ return '<' #只要栈顶元素为 ( ,等待入栈的元素都应该无条件入栈 # 运算符栈栈顶元素为 ）,没有这种情况 def calculale(num1,symbol,num2): #计算最小化的数学表达式 数字 运算符 数字 ''' 接收一个最小化的数学表达式，并运算出结果 :param num1: :param symbol: :param num2: :return: ''' res=0 if symbol == '+': res=num1+num2 elif symbol == '-': res=num1-num2 elif symbol == '*': res=num1*num2 elif symbol == '/': res=num1/num2 print('from calculate res is [%s|%s|%s|%s]' %(num1,symbol,num2,res)) return res def init_action(expression): #把用户输入的数学表达式 格式化成列表 # print(expression) expression=re.sub(' ','',expression) #替换掉数学表达式的空格 # print(expression) init_l=[i for i in re.split('(\-\d+\.*\d*)',expression) if i] #按照运算符加数字切分列表 # print('--->',init_l) expression_l=[] #定义最后存入的格式化列表 while True: #循环用户数学表达式的格式化列表，区分负数，数字，运算符 if len(init_l) == 0:break #当 列表.pop取完值后 退出循环 exp=init_l.pop(0) #从列表0下标开始取元素 # print('===>>',exp) if len(expression_l) == 0 and re.search('^\-\d+\.*\d*$',exp): #判断列表是否为空，并且以-数字开头，就是负数 expression_l.append(exp) continue if len(expression_l) > 0: #判断列表不为空时 if re.search('[\+\-\*\/\(]$',expression_l[-1]): #当前列表最后一个元素是 运算符+-*/( 时 此刻的列表元素就是负数 expression_l.append(exp) continue new_l=[i for i in re.split('([\+\-\*\/\(\)])',exp) if i] #以运算符为分隔符，切分当前列表元素 # print(new_l) expression_l+=new_l # print(expression_l) return expression_l def main(expression_l): #主函数 # print('from in the main',expression_l) number_stack=[] symbol_stack=[] for ele in expression_l: # print('-'*20) # print('数字栈',number_stack) # print('运算符栈',symbol_stack) # print('待入栈运算符',ele) ret=is_symbol(ele) #传给 is_symbol函数 判断 是运算符 还是数字 # 如果是数字 返回False if not ret: #压入数字栈 ele=float(ele) number_stack.append(ele) # 如果是运算符 返回True else: #压入运算符栈 while True: if len(symbol_stack) == 0: #如果 symbol_stack.append(ele) break res=priority(symbol_stack[-1],ele) if res == '<': #加入符号栈栈顶 进行下一次判断 symbol_stack.append(ele) break if res == '=': #取出符号栈栈顶 进行下一次判断 此时会有 一个左括号.内容.右括号 symbol_stack.pop() break if res == '>': #取出运算符栈的栈顶，取出两次数字栈的栈顶，传给给calculale函数 运算出结果 symbol=symbol_stack.pop() num2=number_stack.pop() num1=number_stack.pop() number_stack.append(calculale(num1,symbol,num2)) else: #当循环结束时，数字栈底 和 运算符栈底 还有待入栈底的运算符 需要循结束后，取出该3个元素 运算出最终结果 symbol = symbol_stack.pop() num2 = number_stack.pop() num1 = number_stack.pop() number_stack.append(calculale(num1, symbol, num2)) return number_stack,symbol_stack def getresult(expression): # expression='-1 - 2 *((-60+30+(-40/5)*(-9-2*-5/30-7/3*99/4*2998+10/-568/14))-(-4*-3)/(16-3*2))+3' # expression='-1-2*((-60+30+(-40/5)*(-9-2*-5/30-7/3*99/4*2998+10/-568/14))-(-4*-3)/(16-3*2))+3 # expression='-1 - 3 *( -2+3)' expression_l=init_action(expression) #格式化 处理用户输入的数学表达式 成列表 # print(expression_l) l=main(expression_l) #把格式化后的列表 传入main主函数 # print('=====>>',l) print('正确结果是:\033[31;1m%s\033[0m' %l[0][0]) t1 = l[0][0] return t1