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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。
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// 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。
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// 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。
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// 两个化学式连在一起是新的化学式。例如 H2O2He3Mg4 也是化学式。
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// 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。
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// 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
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//典序），跟着它的数量（如果数量大于 1），以此类推。
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// 示例 1：
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//输入：formula = "H2O"
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//输出："H2O"
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//解释：
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//原子的数量是 {'H': 2, 'O': 1}。
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// 示例 2：
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//输入：formula = "Mg(OH)2"
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//输出："H2MgO2"
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//解释：
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//原子的数量是 {'H': 2, 'Mg': 1, 'O': 2}。
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// 示例 3：
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//输入：formula = "K4(ON(SO3)2)2"
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//输出："K4N2O14S4"
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//解释：
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//原子的数量是 {'K': 4, 'N': 2, 'O': 14, 'S': 4}。
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// 示例 4：
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//输入：formula = "Be32"
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//输出："Be32"
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// 提示：
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// 1 <= formula.length <= 1000
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// formula 由小写英文字母、数字 '(' 和 ')' 组成。
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// formula 是有效的化学式。
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// Related Topics 栈 哈希表 字符串
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// 👍 188 👎 0
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package leetcode.editor.cn;
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import java.util.*;
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//726:原子的数量
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class NumberOfAtoms {
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public static void main(String[] args) {
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//测试代码
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Solution solution = new NumberOfAtoms().new Solution();
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}
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//力扣代码
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//leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
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class Solution {
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int i, n;
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String formula;
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public String countOfAtoms(String formula) {
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this.i = 0;
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this.n = formula.length();
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this.formula = formula;
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Deque<Map<String, Integer>> stack = new LinkedList<Map<String, Integer>>();
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stack.push(new HashMap<String, Integer>());
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while (i < n) {
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char ch = formula.charAt(i);
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if (ch == '(') {
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i++;
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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
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} else if (ch == ')') {
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i++;
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int num = parseNum(); // 括号右侧数字
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Map<String, Integer> popMap = stack.pop(); // 弹出括号内的原子数量
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Map<String, Integer> topMap = stack.peek();
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for (Map.Entry<String, Integer> entry : popMap.entrySet()) {
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String atom = entry.getKey();
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int v = entry.getValue();
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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
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}
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} else {
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String atom = parseAtom();
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int num = parseNum();
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Map<String, Integer> topMap = stack.peek();
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topMap.put(atom, topMap.getOrDefault(atom, 0) + num); // 统计原子数量
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}
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}
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Map<String, Integer> map = stack.pop();
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TreeMap<String, Integer> treeMap = new TreeMap<String, Integer>(map);
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StringBuffer sb = new StringBuffer();
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for (Map.Entry<String, Integer> entry : treeMap.entrySet()) {
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String atom = entry.getKey();
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int count = entry.getValue();
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sb.append(atom);
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if (count > 1) {
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sb.append(count);
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}
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}
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return sb.toString();
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}
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public String parseAtom() {
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StringBuffer sb = new StringBuffer();
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sb.append(formula.charAt(i++)); // 扫描首字母
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while (i < n && Character.isLowerCase(formula.charAt(i))) {
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sb.append(formula.charAt(i++)); // 扫描首字母后的小写字母
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}
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return sb.toString();
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}
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public int parseNum() {
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if (i == n || !Character.isDigit(formula.charAt(i))) {
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return 1; // 不是数字，视作 1
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}
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int num = 0;
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while (i < n && Character.isDigit(formula.charAt(i))) {
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num = num * 10 + formula.charAt(i++) - '0'; // 扫描数字
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}
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return num;
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}
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}
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//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)
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} |