LeetCode-726. 原子的数量(python2)

题目链接：

726.原子数量

题目难度：困难

题目描述：

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，输出所有原子的数量。格式为：第一个（按字典序）原子的名子，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}。

注意:

所有原子的第一个字母为大写，剩余字母都是小写。
formula的长度在[1, 1000]之间。
formula只包含字母、数字和圆括号，并且题目中给定的是合法的化学式。

解题思路与解题代码：

# -*- coding: UTF-8 -*-
class Solution(object):
    def countOfAtoms(self, formula):

        stack = list()
        # 第一步将每个元素、数字、括号独立出来，也就是说有的元素有两个字母组成，有的数字是10以上的
        # 因此要把他们组合
        i = 0
        n = len(formula)
        while i < n:
            if formula[i].isalpha():
                if formula[i].islower():
                    c = stack.pop()
                    c = c + formula[i]
                    stack.append(c)
                else:
                    stack.append(formula[i])
                i += 1
            elif formula[i] == '(':
                stack.append(formula[i])
                i += 1

            elif formula[i] == ')':
                stack.append(formula[i])
                i += 1
            else:
                num_str = formula[i]
                i += 1
                while i < n and formula[i].isdigit():
                    num_str += formula[i]
                    i += 1
                stack.append(num_str)
        # 组合结果如下
        # print stack
        # ['K', '4', '(', 'O', 'N', '(', 'S', 'O', '3', ')', '2', ')', '2']

        # 第二步 有的元素只有一个，因此要把1补齐
        i = 0
        m = len(stack)-1
        tmp_stack = list()
        for i in range(m):
            tmp_stack.append(stack[i])
            if stack[i].isalpha():
                if not stack[i+1].isdigit():
                    tmp_stack.append("1")

        tmp_stack.append(stack[m])
        if stack[m].isalpha():
            tmp_stack.append("1")

        stack = tmp_stack
        # 补齐结果如下
        # print stack
        # ['K', '4', '(', 'O', '1', 'N', '1', '(', 'S', '1', 'O', '3', ')', '2', ')', '2']

        # 第三步，开始遍历，进行计算，每次遇到一个“）”都往回找“（”，把括号外的数字乘进去，并组合元素和数字
        stack2 = list()
        i = 0
        l = len(stack)
        while i < l:
            if stack[i].isalpha():
                stack2.append([stack[i],stack[i+1]])
                i += 2
            elif stack[i] == '(':
                stack2.append(stack[i])
                i += 1
            elif stack[i] == ')':
                num = int(stack[i+1])
                tmp = list()
                c = stack2.pop()
                while i > 0 and c != '(':
                    c1 = [c[0], str(int(c[1]) * num)]
                    tmp.append(c1)
                    c = stack2.pop()
                stack2.extend(tmp)
                i += 2

        # print stack2
        # [['K', '4'], ['S', '4'], ['O', '12'], ['N', '2'], ['O', '2']]

        # 第四步，计算基本完成，将结果中重复元素合并，
        result_dict = {}
        for i in stack2:
            if result_dict.has_key(i[0]):
                count = result_dict[i[0]] + int(i[1])
                result_dict[i[0]] = count
            else:
                result_dict[i[0]] = int(i[1])
        result = ""
        sor = sorted(result_dict)
        for key in sor:
            if result_dict[key] == 1:
                result += key
            else:
                result += str(key)+str(result_dict[key])

        print result
        # K4N2O14S4
        return result

# a = Solution()
# a.countOfAtoms("K4(ON(SO3)2)2")

时间复杂度： O(n)

LeetCode-726. 原子的数量(python2)

题目链接：

题目描述：

解题思路与解题代码：

猜你喜欢