726:原子的数量

src/main/java/leetcode/editor/cn/NumberOfAtoms.java

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+//给定一个化学式formula（作为字符串），返回每种原子的数量。 
+//
+// 原子总是以一个大写字母开始，接着跟随0个或任意个小写字母，表示原子的名字。 
+//
+// 如果数量大于 1，原子后会跟着数字表示原子的数量。如果数量等于 1 则不会跟数字。例如，H2O 和 H2O2 是可行的，但 H1O2 这个表达是不可行的。
+// 
+//
+// 两个化学式连在一起是新的化学式。例如 H2O2He3Mg4 也是化学式。 
+//
+// 一个括号中的化学式和数字（可选择性添加）也是化学式。例如 (H2O2) 和 (H2O2)3 是化学式。 
+//
+// 给定一个化学式 formula ，返回所有原子的数量。格式为：第一个（按字典序）原子的名字，跟着它的数量（如果数量大于 1），然后是第二个原子的名字（按字
+//典序），跟着它的数量（如果数量大于 1），以此类推。 
+//
+// 
+//
+// 示例 1： 
+//
+// 
+//输入：formula = "H2O"
+//输出："H2O"
+//解释：
+//原子的数量是 {'H': 2, 'O': 1}。
+// 
+//
+// 示例 2： 
+//
+// 
+//输入：formula = "Mg(OH)2"
+//输出："H2MgO2"
+//解释： 
+//原子的数量是 {'H': 2, 'Mg': 1, 'O': 2}。
+// 
+//
+// 示例 3： 
+//
+// 
+//输入：formula = "K4(ON(SO3)2)2"
+//输出："K4N2O14S4"
+//解释：
+//原子的数量是 {'K': 4, 'N': 2, 'O': 14, 'S': 4}。
+// 
+//
+// 示例 4： 
+//
+// 
+//输入：formula = "Be32"
+//输出："Be32"
+// 
+//
+// 
+//
+// 提示： 
+//
+// 
+// 1 <= formula.length <= 1000 
+// formula 由小写英文字母、数字 '(' 和 ')' 组成。 
+// formula 是有效的化学式。 
+// 
+// Related Topics 栈 哈希表 字符串 
+// 👍 188 👎 0
+
+package leetcode.editor.cn;
+
+import java.util.*;
+
+//726:原子的数量
+class NumberOfAtoms {
+    public static void main(String[] args) {
+        //测试代码
+        Solution solution = new NumberOfAtoms().new Solution();
+    }
+
+    //力扣代码
+    //leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
+    class Solution {
+        int i, n;
+        String formula;
+
+        public String countOfAtoms(String formula) {
+            this.i = 0;
+            this.n = formula.length();
+            this.formula = formula;
+
+            Deque<Map<String, Integer>> stack = new LinkedList<Map<String, Integer>>();
+            stack.push(new HashMap<String, Integer>());
+            while (i < n) {
+                char ch = formula.charAt(i);
+                if (ch == '(') {
+                    i++;
+                    stack.push(new HashMap<String, Integer>()); // 将一个空的哈希表压入栈中，准备统计括号内的原子数量
+                } else if (ch == ')') {
+                    i++;
+                    int num = parseNum(); // 括号右侧数字
+                    Map<String, Integer> popMap = stack.pop(); // 弹出括号内的原子数量
+                    Map<String, Integer> topMap = stack.peek();
+                    for (Map.Entry<String, Integer> entry : popMap.entrySet()) {
+                        String atom = entry.getKey();
+                        int v = entry.getValue();
+                        topMap.put(atom, topMap.getOrDefault(atom, 0) + v * num); // 将括号内的原子数量乘上 num，加到上一层的原子数量中
+                    }
+                } else {
+                    String atom = parseAtom();
+                    int num = parseNum();
+                    Map<String, Integer> topMap = stack.peek();
+                    topMap.put(atom, topMap.getOrDefault(atom, 0) + num); // 统计原子数量
+                }
+            }
+
+            Map<String, Integer> map = stack.pop();
+            TreeMap<String, Integer> treeMap = new TreeMap<String, Integer>(map);
+
+            StringBuffer sb = new StringBuffer();
+            for (Map.Entry<String, Integer> entry : treeMap.entrySet()) {
+                String atom = entry.getKey();
+                int count = entry.getValue();
+                sb.append(atom);
+                if (count > 1) {
+                    sb.append(count);
+                }
+            }
+            return sb.toString();
+        }
+
+        public String parseAtom() {
+            StringBuffer sb = new StringBuffer();
+            sb.append(formula.charAt(i++)); // 扫描首字母
+            while (i < n && Character.isLowerCase(formula.charAt(i))) {
+                sb.append(formula.charAt(i++)); // 扫描首字母后的小写字母
+            }
+            return sb.toString();
+        }
+
+        public int parseNum() {
+            if (i == n || !Character.isDigit(formula.charAt(i))) {
+                return 1; // 不是数字，视作 1
+            }
+            int num = 0;
+            while (i < n && Character.isDigit(formula.charAt(i))) {
+                num = num * 10 + formula.charAt(i++) - '0'; // 扫描数字
+            }
+            return num;
+        }
+    }
+//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)
+
+}

src/main/java/leetcode/editor/cn/NumberOfAtoms.md

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+<p>给定一个化学式<code>formula</code>（作为字符串），返回每种原子的数量。</p>
+
+<p>原子总是以一个大写字母开始，接着跟随0个或任意个小写字母，表示原子的名字。</p>
+
+<p>如果数量大于 1，原子后会跟着数字表示原子的数量。如果数量等于 1 则不会跟数字。例如，H2O 和 H2O2 是可行的，但 H1O2 这个表达是不可行的。</p>
+
+<p>两个化学式连在一起是新的化学式。例如 H2O2He3Mg4 也是化学式。</p>
+
+<p>一个括号中的化学式和数字（可选择性添加）也是化学式。例如 (H2O2) 和 (H2O2)3 是化学式。</p>
+
+<p>给定一个化学式 <code>formula</code> ，返回所有原子的数量。格式为：第一个（按字典序）原子的名字，跟着它的数量（如果数量大于 1），然后是第二个原子的名字（按字典序），跟着它的数量（如果数量大于 1），以此类推。</p>
+
+<p> </p>
+
+<p><strong>示例 1：</strong></p>
+
+<pre>
+<strong>输入：</strong>formula = "H2O"
+<strong>输出：</strong>"H2O"
+<strong>解释：</strong>
+原子的数量是 {'H': 2, 'O': 1}。
+</pre>
+
+<p><strong>示例 2：</strong></p>
+
+<pre>
+<strong>输入：</strong>formula = "Mg(OH)2"
+<strong>输出：</strong>"H2MgO2"
+<strong>解释：</strong> 
+原子的数量是 {'H': 2, 'Mg': 1, 'O': 2}。
+</pre>
+
+<p><strong>示例 3：</strong></p>
+
+<pre>
+<strong>输入：</strong>formula = "K4(ON(SO3)2)2"
+<strong>输出：</strong>"K4N2O14S4"
+<strong>解释：</strong>
+原子的数量是 {'K': 4, 'N': 2, 'O': 14, 'S': 4}。
+</pre>
+
+<p><strong>示例 4：</strong></p>
+
+<pre>
+<strong>输入：</strong>formula = "Be32"
+<strong>输出：</strong>"Be32"
+</pre>
+
+<p> </p>
+
+<p><strong>提示：</strong></p>
+
+<ul>
+	<li><code>1 <= formula.length <= 1000</code></li>
+	<li><code>formula</code> 由小写英文字母、数字 <code>'('</code> 和 <code>')'</code> 组成。</li>
+	<li><code>formula</code> 是有效的化学式。</li>
+</ul>
+<div><div>Related Topics</div><div><li>栈</li><li>哈希表</li><li>字符串</li></div></div>\n<div><li>👍 184</li><li>👎 0</li></div>