力扣练习——33 原子的数量

1.问题描述

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。

2.输入说明

输入一个字符串，中间不包含空格

3.输出说明

输出一个字符串，表示结果。

4.范例

输入

K4(ON(SO3)2)2

输出

K4N2O14S4

5.代码

#include <iostream>
#include <queue>
#include <cstdlib>
#include <string>
#include<map>
#include<stack>
#include<algorithm>
using namespace std;

string countOfAtoms(string formula)
{
    //思想：从后往前遍历

    //1.定义
    //记录每种原子出现的次数
    map<string, int>s_map;
    //有括号，就用栈，用栈记录原子需要重复的次数
    stack<int>sk;
    //s和d分别保存遍历到的字符和数字，均以字符串类型存储
    string s = "";
    string d = "";
    //记录需要重复的次数
    int cnt = 1;

    //2.
    //开始从后往前遍历
    for (auto i = formula.rbegin(); i != formula.rend(); i++)//注意这里是auto类型
    {
        //2.1遇到数字
        if (isdigit(*i))//从auto类型到int类型
            d = *i + d;
        //2.2遇到')'
        else if (*i == ')')
        {
            int time = d == "" ? 1 : stoi(d);//获取d中记录的重复次数，stoi(s)将字符串转化为数字
            d = "";//清空
            cnt = cnt * time;//更新重复次数
            sk.push(time);//入栈
        }
        //2.3遇到'('
        else if (*i == '(')
        {
            cnt = cnt / sk.top();//更新重复次数
            sk.pop();//出栈
        }
        //2.4遇到字符
        else
        {
            s = s + *i;//更新字符串
            if (*i >= 'A'&&*i <= 'Z')//遇到大写字符
            {
                reverse(s.begin(), s.end());//因为是从后往前遍历的，所以要反转s
                s_map[s] += (d == "" ? 1 : stoi(d))*cnt;
                s = ""; d = "";//清空内容
            }

        }
    }

    //3.将最终结果输出
    //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。

    for (auto i : s_map)
    {
        s += i.first;//字符串连接
        if (i.second > 1)//若出现次数大于1，需要加上出现次数
        {
            s += to_string(i.second);//将次数转为字符串
        }
    }
    return s;
}

int main()
{
    string s;
    cin >> s;
    string res = countOfAtoms(s);
    cout << res << endl;
    return 0;
}