C++ में रासायनिक सूत्र में परमाणुओं की गणना (Number of Atoms)

समस्या विवरण

हमें एक रासायनिक सूत्र (chemical formula) दिया गया है; हमें प्रत्येक परमाणु की संख्या ज्ञात करनी है।

एक परमाणु तत्व हमेशा एक अपरकेस अक्षर से शुरू होता है, उसके बाद शून्य या अधिक लोअरकेस अक्षर हो सकते हैं (नाम के लिए)। उसके बाद 1 या अधिक अंक (count के लिए) आ सकते हैं यदि गिनती 1 से अधिक है। यदि गिनती 1 है, तो कोई अंक नहीं आता। उदाहरण: H2O और H2O2 वैध हैं, लेकिन H1O2 अवैध है।

उदाहरण

इनपुट

Na2(CO)3

आउटपुट

C3Na2O3

व्याख्या

यह दर्शाता है: 3 कार्बन (C), 2 सोडियम (Na), 3 ऑक्सीजन (O)।

समाधान दृष्टिकोण (स्टैक + मैप)

स्ट्रिंग को बाएं से दाएं पार्स करें।
'(' मिलने पर: वर्तमान मैप को स्टैक में पुश करें, नया खाली मैप शुरू करें।
')' मिलने पर: स्टैक से पिछला मैप पॉप करें, वर्तमान मैप के सभी गिनतियों को ब्रैकेट के बाद आने वाली संख्या से गुणा करें, और पिछले मैप में मर्ज करें।
परमाणु नाम मिलने पर: नाम पढ़ें (अपरकेस + लोअरकेस), फिर संख्या पढ़ें (डिफ़ॉल्ट 1), वर्तमान मैप में जोड़ें।
अंत में मैप को क्रमबद्ध क्रम में स्ट्रिंग में बदलें।

कार्यकारी प्रोग्राम

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

class Solution {
public:
    string makeRet(map<string, int> m) {
        string ret = "";
        for (auto& it : m) {
            ret += it.first;
            if (it.second > 1) ret += to_string(it.second);
        }
        return ret;
    }
    
    string countOfAtoms(string s) {
        map<string, int> m;
        stack<map<string, int>> st;
        int i = 0, n = s.size();
        while (i < n) {
            char c = s[i++];
            if (c == '(') {
                st.push(m);
                m = map<string, int>();
            } else if (c == ')') {
                int val = 0;
                while (i < n && s[i] >= '0' && s[i] <= '9') {
                    val = val * 10 + (s[i] - '0');
                    i++;
                }
                map<string, int> temp = st.top(); st.pop();
                for (auto& it : m) {
                    it.second *= val;
                    temp[it.first] += it.second;
                }
                m = temp;
            } else {
                string name = ""; name += c;
                while (i < n && s[i] >= 'a' && s[i] <= 'z') {
                    name += s[i++];
                }
                int val = 0;
                while (i < n && s[i] >= '0' && s[i] <= '9') {
                    val = val * 10 + (s[i] - '0');
                    i++;
                }
                val = (val == 0) ? 1 : val;
                m[name] += val;
            }
        }
        return makeRet(m);
    }
};

int main() {
    Solution ob;
    cout << ob.countOfAtoms("Na2(CO)3");
    return 0;
}

आउटपुट

C3Na2O3