如何对嵌套列表使用递归实现加减乘除四则运算？

核心思路 #

• 所有嵌套的子列表本质上都是待求值的子表达式，运算前先递归计算所有子表达式得到纯数值，再执行当前层级的运算即可
• 运算顺序天然符合嵌套层级的优先级：越深的子列表越先被计算

代码实现（Python） #

def calc(expr):
    # 当前元素不是列表，说明是普通数值，直接返回
    if not isinstance(expr, list):
        return expr
    # 递归求值两个操作数，不管是数值还是嵌套列表，都能得到最终数值
    op, num1, num2 = expr[0], calc(expr[1]), calc(expr[2])
    if op == 'add':
        return num1 + num2
    elif op == 'sub':
        return num1 - num2
    elif op == 'mul':
        return num1 * num2
    elif op == 'div':
        # 可根据需求调整为整数除//或者浮点数除/
        return num1 / num2
    else:
        raise ValueError(f"不支持的操作符：{op}")

测试示例 #

# 单层运算测试
print(calc(['add', 12, 12])) # 输出 24

# 两层嵌套测试
print(calc(['add', 12, ['add', 12, 12]])) # 输出 36

# 三层嵌套测试
print(calc(['add', 12, ['mul', 6, ['sub', 6, 4]]])) # 输出 12 + 6*(6-4) = 24

扩展说明 #

如果后续需要增加更多操作符（比如取余mod、幂运算pow等），只需要在判断分支中新增对应运算逻辑即可，不需要修改递归部分的代码。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Brady