LeetCode 726 原子的数量[Map 栈] HERODING的LeetCode之路

Posted 2021-07-31 HERODING23

解题思路：
凡是与括号有关的就能联想到递归，用到递归就可以想到栈，本题使用哈希表栈的方式实现，总体来说思路还是很清晰的，如果不用哈希表栈可能需要两个栈去实现，就变得复杂了，思路如下：

1. 编写获取元素的函数和获取数字的函数；
2. 构建哈希表栈，首先将空的哈希表放进去；
3. 遍历化学表达式，如果遇到“（”就放空的哈希表进去，如果是“）”就把当前的哈希表取出并更新到栈顶，否则一步步统计元素的数量；
4. 遍历完成后取出栈顶（这个时候所有元素都统计完成），放入vector中进行排序；
5. 排序结果放入res字符串中，返回该字符串。

代码如下：

class Solution {
public:
    string countOfAtoms(string formula) {
        stack<unordered_map<string, int>> s;
        // 放空的哈希表进去
        s.push({});
        int i = 0, len = formula.length();
        while(i < len) {
            char c = formula[i];
            if(c == '(') {
                i ++;
                // 放空的哈希表进去
                s.push({});
            } else if(c == ')') {
                i ++;
                // 获取后面的数字
                int num = getNum(formula, i);
                // 出栈合并到之前的统计中
                auto atoms = s.top();
                s.pop();
                for(auto& [atom, n] : atoms) {
                    s.top()[atom] += n * num;
                }
            } else {
                // 一步步统计原子的数量
                string atom = getAtom(formula, i);
                int num = getNum(formula, i);
                s.top()[atom] += num;
            }
        }
        auto& atoms = s.top();
        // 把统计结果从哈希表中转移到vector中方便排序
        vector<pair<string, int>> count;
        for(auto& [atom, n] : atoms) {
            count.push_back({atom, n});
        }
        sort(count.begin(), count.end());
        string res;
        for(auto& [atom, n] : count) {
            res += atom;
            if(n > 1) {
                res += to_string(n);
            }
        }
        return res;
    }

    // 扫描完整化学元素名称
    string getAtom(string formula, int& i) {
        string atom;
        atom += formula[i ++];
        // 判断后面是否是小写字母
        while(i < formula.length() && islower(formula[i])) {
            atom += formula[i ++];
        }
        return atom;
    }

    int getNum(string formula, int& i) {
        int n = formula.length();
        // 没有数字统一视为1
        if(i == n || !isdigit(formula[i])) {
            return 1;
        }
        int num = 0;
        // 获取完整数字的值
        while(i < n && isdigit(formula[i])) {
            num = num * 10 + int(formula[i ++] - '0');
        }
        return num;
    }
};