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0726:原子的数量(★★)

力扣第 726 题

题目

给你一个字符串化学式 formula ,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""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可以构成新的化学式。

  • 例如 "H2O2He3Mg4" 也是化学式。

由括号括起的化学式并佐以数字(可选择性添加)也是化学式。

  • 例如 "(H2O2)""(H2O2)3" 是化学式。

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}。

提示:

  • 1 <= formula.length <= 1000
  • formula 由英文字母、数字、'('')' 组成
  • formula 总是有效的化学式

相似问题:

分析

  • 典型的栈问题,栈的每层模拟括号的递归,维护计数字典即可
  • 注意数量只会出现在原子或右括号后面,所以可以正则一起提取,方便处理

解答

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class Solution:
    def countOfAtoms(self, formula: str) -> str:
        sk = [defaultdict(int)]
        for x,w1,l,r,w2 in re.findall('([A-Z][a-z]*)(\d*)|(\()|(\))(\d*)',formula):
            if x:
                sk[-1][x] += int(w1 or 1)
            elif l:
                sk.append(defaultdict(int))
            elif r:
                ct = sk.pop()
                for k,v in ct.items():
                    sk[-1][k] += v*int(w2 or 1)
        return ''.join(k+str(v) if v>1 else k for k,v in sorted(sk[0].items()))

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