我有一个程序，用户在其中输入一个函数，例如sin(x)+1。我在用着ast尝试通过将组件列入白名单来确定字符串是否“安全”，如下所示这个答案 https://stackoverflow.com/a/11952618/4414003。现在我想解析字符串以添加乘法（*) 系数之间的符号没有它们。
例如：
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3x-> 3*x
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4(x+5) -> 4*(x+5)
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sin(3x)(4) -> sin(3x)*(4) (sin已经在全局变量中，否则这将是s*i*n*(3x)*(4)
有没有有效的算法来实现这一点？我更喜欢Python式的解决方案（即不是复杂的正则表达式，不是因为它们是Python式的，而是因为我也不理解它们并且想要一个我能理解的解决方案。简单的正则表达式就可以了。）
我非常愿意使用sympy（对于这类事情来说，这看起来真的很容易）在一个条件下：安全。显然sympy uses eval在引擎盖下。我当前的（部分）解决方案具有很好的安全性。如果有人有办法制作sympy使用不受信任的输入更安全，我也欢迎这一点。
正则表达式无疑是在普通 python 中完成工作的最快、最干净的方法，我什至会为你解释正则表达式，因为正则表达式是一个非常强大的工具，很容易理解。
为了实现您的目标，请使用以下语句：
import re
# <code goes here, set 'thefunction' variable to be the string you're parsing>
re.sub(r"((?:\d+)|(?:[a-zA-Z]\w*\(\w+\)))((?:[a-zA-Z]\w*)|\()", r"\1*\2", thefunction)
我知道它有点长和复杂，但是一个不同的、更简单的解决方案不会立即变得显而易见，除非比这里的正则表达式中包含更多的黑客内容。但是，这已经针对您的所有三个测试用例进行了测试，并且完全符合您的要求。
作为对这里发生的事情的简要解释：第一个参数re.sub是正则表达式，它匹配某种模式。第二个是我们要替换的内容，第三个是要替换的实际字符串。每当我们的正则表达式看到匹配项时，它就会删除它并插入替换，并使用一些特殊的幕后技巧。
对正则表达式的更深入分析如下：
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((?:\d+)|(?:[a-zA-Z]\w*\(\w+\)))((?:[a-zA-Z]\w*)|\() : Matches a number or a function call, followed by a variable or parentheses.
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((?:\d+)|(?:[a-zA-Z]\w*\(\w+\))) : Group 1. Note: Parentheses delimit a Group, which is sort of a sub-regex. Capturing groups are indexed for future reference; groups can also be repeated with modifiers (described later). This group matches a number or a function call.
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(?:\d+) : Non-capturing group. Any group with ?: immediately after the opening parenthesis will not assign an index to itself, but still act as a "section" of the pattern. Ex. A(?:bc)+ will match "Abcbcbcbc..." and so on, but you cannot access the "bcbcbcbc" match with an index. However, without this group, writing "Abc+" would match "Abcccccccc..."
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\d：匹配任意数字一次。正则表达式为\d它自己的所有内容将分别匹配，"1", "2", and "3" of "123".
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+: 匹配前一个元素一个或多个次。在这种情况下，前一个元素是\d， 任何数字。在前面的例子中，\d+“123”将成功匹配“123”作为单个元素。这对于我们的正则表达式至关重要，以确保正确注册多位数字。
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|：管道字符，在正则表达式中，它有效地表示or: "a|b"将匹配"a" OR "b"。在这种情况下，它将“一个数字”和“一个函数调用”分开；匹配数字或函数调用。
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(?:[a-zA-Z]\w*\(\w+\)) : Matches a function call. Also a non-capturing group, like (?:\d+).
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[a-zA-Z]: 匹配函数调用的第一个字母。对此没有任何修改，因为我们只需要确保first字符是一个字母；A123从技术上讲是一个有效的函数名称。
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\w：匹配任何字母数字字符或下划线。确保第一个字母后，后面的字符可以是字母、数字或下划线，并且仍然作为函数名称有效。
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*: 匹配前一个元素0个或更多次。虽然最初看起来没有必要，但明星角色实际上是一个元素optional。在这种情况下，我们修改的元素是\w，但从技术上讲，函数不需要超过一个字符；A()是一个有效的函数名称。A将匹配[a-zA-Z]， 制作\w不必要。另一方面，可以有任意数量的字符下列的第一个字母，这就是我们需要这个修饰符的原因。
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\(：理解这一点很重要：这不是另一个团体。这里的反斜杠的作用很像普通字符串中的转义字符。在正则表达式中，任何时候您在特殊字符（例如括号）前面添加+, or *带有反斜杠，它像普通字符一样使用它。\(火柴左括号，用于函数的实际函数调用部分。
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\w+：匹配数字、字母或下划线一次或多次。这确保了该函数实际上有一个参数进入其中。
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\) : Like \(，但匹配一个closing插入语
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((?:[a-zA-Z]\w*)|\() : Group 2. Matches a variable, or an opening parenthesis.
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(?:[a-zA-Z]\w*): 匹配一个变量。这与我们的函数名称匹配器完全相同。但是，请注意，这是在非捕获组中：这很重要，因为 OR 检查的方式。紧随其后的 OR 将该组视为一个整体。如果没有分组，“最后一个匹配的对象”将是\w*，这不足以满足我们的需求。它会说：“匹配一个字母后跟多个字母或一个字母后跟一个括号”。将此元素放入非捕获组中可以让我们控制 OR 寄存器的内容。
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|: 或者性格。火柴(?:[a-zA-Z]\w*) or \(.
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\(: 匹配左括号。一旦我们检查了是否有左括号，我们就不需要为了正则表达式的目的而检查它之外的任何内容。
现在，还记得我们的两组，第一组和第二组吗？这些用于替换字符串，"\1*\2"。替换字符串不是真正的正则表达式，但它仍然具有某些特殊字符。在这种情况下，\<number>将插入该号码的组。所以我们的替换字符串是这样的：“将第 1 组放入（我们的函数调用或我们的数字），然后放入星号 (*)，然后放入我们的第二组（变量或括号）”
我想这就是总结吧！
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