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计算器工具

计算器工具提供了各种数学计算功能，涵盖从基本算术运算到更复杂的数学函数。

类概览

计算器工具主要包含以下类：

  • BaseCalculator - 提供核心数学操作的基类
  • Calculator - 提供数学计算功能的主类，包括表达式求值

使用方法

基本使用

from toolregistry_hub import Calculator

# 计算表达式
result = Calculator.evaluate("2 + 3 * 4")
print(result)
# 输出: 14

# 获取帮助信息
help_info = Calculator.help("sqrt")
print(help_info)
# 输出: function: sqrt(x: float) -> float
#     square root of a number.

# 列出所有可用函数
functions = Calculator.list_allowed_fns(with_help=True)
print(functions)
# 输出: {"add": "function: add(a: float, b: float) -> float\n    Adds two numbers.", ...}
# (返回包含所有可用函数及其帮助信息的JSON字符串)

支持的操作

计算器支持以下操作：

基本算术

  • 加法 (add, +)
  • 减法 (subtract, -)
  • 乘法 (multiply, *)
  • 除法 (divide, /)
  • 整除 (floor_divide, //)
  • 取模 (mod, %)
  • 绝对值 (abs)
  • 幂运算 (pow, **)

高级数学函数

  • 平方根 (sqrt)
  • 对数 (log, ln)
  • 指数 (exp)
  • 三角函数（未实现）

统计函数

  • 最小值 (min)
  • 最大值 (max)
  • 求和 (sum)
  • 平均值 (average)
  • 中位数 (median)
  • 众数 (mode)
  • 标准差 (standard_deviation)

其他函数

  • 阶乘 (factorial)
  • 最大公约数 (gcd)
  • 最小公倍数 (lcm)
  • 距离计算 (dist)
  • 简单利息计算 (simple_interest)
  • 复利计算 (compound_interest)

详细 API

BaseCalculator 类

BaseCalculator 是一个提供核心数学操作的基类。

方法

  • add(a: float, b: float) -> float: 返回两个数的和
  • subtract(a: float, b: float) -> float: 返回两个数的差
  • multiply(a: float, b: float) -> float: 返回两个数的积
  • divide(a: float, b: float) -> float: 返回两个数的商
  • floor_divide(a: float, b: float) -> float: 返回两个数的整除结果
  • mod(a: float, b: float) -> float: 返回两个数的模
  • abs(x: float) -> float: 返回一个数的绝对值
  • pow(base: float, exponent: float) -> float: 返回 base 的 exponent 次幂
  • sqrt(x: float) -> float: 返回一个数的平方根
  • log(x: float, base: float = 10) -> float: 返回以 base 为底 x 的对数
  • ln(x: float) -> float: 返回 x 的自然对数
  • exp(x: float) -> float: 返回 e 的 x 次幂
  • min(numbers: List[float]) -> float: 返回一组数中的最小值
  • max(numbers: List[float]) -> float: 返回一组数中的最大值
  • sum(numbers: List[float]) -> float: 返回一组数的和
  • average(numbers: List[float]) -> float: 返回一组数的平均值
  • median(numbers: List[float]) -> float: 返回一组数的中位数
  • mode(numbers: List[float]) -> List[float]: 返回一组数的众数
  • standard_deviation(numbers: List[float]) -> float: 返回一组数的标准差
  • factorial(n: int) -> int: 返回 n 的阶乘
  • gcd(a: int, b: int) -> int: 返回两个数的最大公约数
  • lcm(a: int, b: int) -> int: 返回两个数的最小公倍数
  • dist(p1: List[float], p2: List[float], p: int = 2) -> float: 计算两点之间的距离
  • simple_interest(principal: float, rate: float, time: float) -> float: 计算简单利息
  • compound_interest(principal: float, rate: float, time: float, n: int = 1) -> float: 计算复利

Calculator 类

Calculator 是提供数学计算功能的主类，包括表达式求值。

方法

  • list_allowed_fns(with_help: bool = False) -> str: 列出所有允许的函数
  • help(fn_name: str | None = None) -> str: 获取特定函数的帮助信息。省略 fn_name 时，返回所有允许函数的概览。
  • evaluate(expression: str) -> Union[float, int, bool]: 计算数学表达式的值

示例

计算表达式

from toolregistry_hub import Calculator

# 基本算术
result = Calculator.evaluate("2 + 3 * 4")
print(result)
# 输出: 14

# 使用函数
result = Calculator.evaluate("sqrt(16) + pow(2, 3)")
print(result)
# 输出: 12.0

# 混合使用函数和运算符
result = Calculator.evaluate("sqrt(16) + 2 ** 3")
print(result)
# 输出: 12.0

获取帮助信息

from toolregistry_hub import Calculator

# 获取特定函数的帮助信息
help_info = Calculator.help("sqrt")
print(help_info)
# 输出: function: sqrt(x: float) -> float
#     square root of a number.

# 列出所有可用函数
functions = Calculator.list_allowed_fns(with_help=True)
print(functions)
# 输出: {"add": "function: add(a: float, b: float) -> float\n    Adds two numbers.", ...}
# (返回包含所有可用函数及其帮助信息的JSON字符串)