Python编写数学表达式拆分函数输出异常原因咨询

问题背景 #

尝试编写Python自定义函数实现数学表达式拆分：接收字符串输入，将表达式拆分为片段存入数组。以(1+2)+(2+4)为例，预期拆分结果为["(1+2)", "+", "(2+4)"]。
当前暂未实现括号间运算符的提取逻辑，优先验证括号片段识别功能时，出现了不符合预期的输出。

现有实现代码 #

def crush(string):
    crushed_string = []
    for i in range(0, len(string)):
        current_problem = ""
        if string[i] == "(":
            for x in range(i, len(string)):
                if string[x] == ")":
                    for y in range(i, x+1):
                        current_problem += string[y]
                    print(current_problem)


string = "(1+2)+(3+4)"
crush(string)

实际运行输出 #

(1+2)
(1+2)(1+2)+(3+4)
(3+4)

异常产生的具体原因 #

异常由两个逻辑漏洞共同导致：

• 内层右括号匹配循环没有终止逻辑
  最外层i循环逐字符遍历字符串，当i定位到一个左括号(后，内层x循环会从当前左括号位置向后遍历所有字符，每遇到一个右括号就会执行一次拼接打印，且打印后不会跳出循环，会继续向后找更多右括号。
  以测试用例(1+2)+(3+4)为例：当i=0（定位到第一个左括号）时，x首先走到索引4位置的第一个右括号，此时完成第一次拼接打印；但x循环不会停止，会继续向后遍历，直到走到索引9位置的第二个右括号，再次触发拼接打印逻辑。
• 临时拼接变量的重置时机错误
  current_problem作为存储单次括号匹配结果的临时变量，被放在最外层i循环的开头初始化，这意味着：同一个i对应的内层x循环多次触发拼接逻辑时，current_problem不会被清空，上一次拼接的内容会残留。
  还是以i=0的场景为例：第一次匹配到索引4的右括号时，current_problem被赋值为(1+2)并打印；后续匹配到索引9的右括号时，程序会再次把索引0到9的所有字符(1+2)+(3+4)拼接到已经存有(1+2)的current_problem后面，最终打印出异常的(1+2)(1+2)+(3+4)。

当最外层i循环走到索引6位置（定位到第二个左括号）时，内层x循环匹配到索引9的右括号，拼接出(3+4)打印，就是输出的第三行内容。

注：当前逻辑仅会匹配左括号和其后方出现的右括号，还未处理括号嵌套、配对校验等场景，后续开发运算符提取逻辑时可以一并调整。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者CapnCoin