UVALive 6085|Chemistry|字符串处理

https://icpcarchive.ecs.baylor.edu/index.php?option=com_onlinejudge&Itemid=8&page=show_problem&problem=4096

题目翻译

一个化学式的定义如下：

M := G | M G // 化学式G := S | S C // 原子团S := A | ’(’ M ’)’ // 原子团C := T | N E // 大于1的整数E := D | D E // 允许前导零的整数T := '2' | ... | '9' // 2 ~ 9N := '1' | ... | '9' // 1 ~ 9D := '0' | ... | '9' // 0 ~ 9A := U | U L | U L L // 元素符号U := 'A' | ... | 'Z' // 大写字母L := 'a' | ... | 'z' // 小写字母

如果一个原子团只有1个，那么角标1可以省略，否则不能省略。

输入

输入有多组数据，EOF结束。
对于每组数据一行一个字符串，表示一种物质的化学式（一定是合法的，不会超过100个字符）。

输出

对于每组数据输出一行。输出一个分子的相应物质中每种元素有几个原子（注意如果只有1个原子那么1省略）。输出不可以有空格。计算过程中所有数字都在32位有符号整数范围内。具体格式参考输出样例

样例输入

H2O(AlC2)3Na4

样例输出

2H+O3Al+6C+4Na

题解

work(str,mul)表示当前解析的字符串为str，str内的所有元素的原子个数都要倍乘mul。
那么就有递归关系了。
work(str,mul) -> work(substr, mul*submul)
substr是work的一个合法的子串，一定是一种原子或原子团的合法表示，如(Al2CO3)2是合法的。
比如work("(Al2CO3)2", 1)->work("Al2CO3", 2)
具体的实现满满的”Java”风。。特长，废话特多。

// UVALive 6085 #include <cstdio>#include <cctype>#include <cstring>#include <map>#include <sstream>#include <algorithm>using namespace std;#define foreach(it,c) for(auto it=c.begin();it!=c.end();++it)const int N = 128;int partner[N];string substring(char *str, int beginIndex, int length) {    stringstream ss;    string res;    for (int i = beginIndex; i < beginIndex + length; ++i)        ss << str[i];    ss >> res;    return res;}/** * Extract a valid element symbol starting at beginIndex of the given string. * @return The word length, 0 if not a right position. */int findElement(char *str, int beginIndex) {    int i;    if (str[beginIndex] < 'A' || str[beginIndex] > 'Z')        return 0;    for (i = beginIndex + 1; str[i]; ++i)        if (str[i] < 'a' || str[i] > 'z')            break;    return i - beginIndex;}/** * Extract the number starting at beginIndex of the given string. */int findDigit(char *str, int beginIndex) {    int i, res = 0;    for (i = beginIndex; str[i] != 0 && isdigit(str[i]); ++i)        res = res * 10 + str[i] - '0';    return res;}/** * Scan the string and find paired parenthesis. */void scanParenthesis(char *str) {    static int sk[N];    int top = 1, i;    for (i = 0; str[i]; ++i) {        if (str[i] == '(') sk[++top] = i;        else if (str[i] == ')') partner[sk[top--]] = i;    }}/** * Parse the given chemical formula. Compute the occupation of each element in the formula. * @param res The result map, containing pairs: element -> occupation * @param str The whole string * @param len The length of str * @param from beginIndex * @param to endIndex * @param mul the multiplication */void work(map<string, int> &res, char *str, int len, int from, int to, int mul = 1) {    if (from > to) return;    for (int i = from; i <= to; ) {        if (str[i] == '(') {            int m = 1;            if (isdigit(str[partner[i] + 1]))                m = findDigit(str, partner[i] + 1);            work(res, str, len, i + 1, partner[i] - 1, mul * m);            i = partner[i] + 1;        } else {            int e = findElement(str, i);            if (e == 0) { // not a valid element description.                ++i;                continue;            }            // check the subscript            int cnt = 1;            if (i + e < len && isdigit(str[i + e]))                cnt = findDigit(str, i + e);            res[substring(str, i, e)] += mul * cnt;            i += e;        }    }}int main() {    static char str[N];    static pair<string, int> pairs[N];    while (scanf("%s", str) != EOF) {        scanParenthesis(str);        int len = strlen(str), tot = 0;        map<string, int> res;        work(res, str, strlen(str), 0, len - 1);        foreach(it, res) {            if (it != res.begin())                putchar('+');            if (it->second > 1)                printf("%d", it->second);            printf("%s", it->first.c_str());        }        putchar('\n');    }    return 0;}