CCF CSP 201912-3 化学方程式配平【Python 满分代码】

一、题目

[题目描述]
化学方程式，也称为化学反应方程式，是用化学式表示化学反应的式子。给出- -组
化学方程式,请你编写程序判断每个方程式是否配平(也就是方程式中等号左右两边的
元素种类和对应的原子个数是否相同)。
本题给出的化学方程式由大小写字母、数字和符号(包括等号=、加号+、左圆括
号(和右圆括号))组成，不会出现其他字符(包括空白字符，如空格、制表符等)。化
学方程式的格式与化学课本中的形式基本相同(化学式中表示元素原子个数的下标用.
正常文本，如H2O写成H20)，用自然语言描述如下:
●化学方程式由左右两个表达式组成，中间用一-个等号=连接，如2H2+02=2H20;
●表达式由若干部分组成，每部分由系数和化学式构成，部分之间用加号+连接，
如2H2+02、2H20;
●系数是整数或空串，如为空串表示系数为1;
●整数由一个或多个数字构成; .
●化学式由若干部分组成，每部分由项和系数构成，部分之间直接连接，如H20、
C02、Ca(0H)2、 Ba3(P04)2;
●项是元素或用左右圆括号括起来的化学式，如H、Ca、(OH)、 (P04);
●元素可以是一个大写字母，也可以是一个大写字母跟着一一个小写字母，如H、0、
Ca。

二、分析

有一天早上突然起来，发现自己想漏了一种情况…遂重新写了一份，丢进OJ测试后是满分。
写CSP的大佬们大多是用的C/C++，百度了一下，python的满分代码很少，只找到了一份281ms的代码，还有一些代码跟我之前CCF CSP 201912-3 化学方程式【Python版】这个版本一样，其实不是超时，是想漏了——官方给的测试点并不全面，需要自己脑中穷举一波。
这道题我能想到的办法是用栈来递归下降，在python性能有限的情况下，这样写出来只需要125ms，我个人还是比较满意。虽然可能还可以继续优化，但我还是先贴出来供大家参考，欢迎大家交流指正。

三、代码部分

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Spyder EditorThis is a temporary script file.
"""
'''
11
Cu+As=Cs+Au
2H2+O2=2H2O
H2+Cl2=2NaCl
H2+Cl2=2HCl
CH4+2O2=CO2+2H2O
CaCl2+2AgNO3=Ca(NO3)2+2AgCl
3Ba(OH)2+2H3PO4=6H2O+Ba3(PO4)2
3Ba(OH)2+2H3PO4=Ba3(PO4)2+6H2O
4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O
4Au+8NaCN+2H2O+O2=4Na(Au(CN)2)+4NaOH
H2+O2=H2O
'''
class E:def __init__(self,in_str):def getNum(i,instr):temp_num=''mylen=len(instr)while i<mylen:if instr[i].isdigit():      temp_num+=(instr[i])i+=1else:breakreturn i,int(temp_num)     def apElem(indict,name,num=1):if name in indict:indict[name]+=numelse:indict[name]=numdef disUpper(indict,instr,i):temps=''sub=1mylen=len(instr)temps+=instr[i]i+=1if i>=mylen:apElem(indict,temps,sub)return ielse:if instr[i].islower():temps+=instr[i]i+=1if i>=mylen:apElem(indict,temps,sub)return ielif instr[i].isdigit():i,sub=getNum(i,instr)apElem(indict,temps,sub)return i else:apElem(indict,temps,sub)return ielif instr[i].isdigit():i,sub=getNum(i,instr)apElem(indict,temps,sub)return ielse:apElem(indict,temps,sub)return idef mergeDict(d1,d2):for i in d2.keys():if i in d1:d1[i]+=d2[i]else:d1[i]=d2[i]def updateCoef(dc,coef):for i in dc.keys():dc[i]*=coefdef disBrackets(indict,instr,i):dt={}listb=[]listb.append(i+1)i+=1mylen=len(instr)while i<mylen:if instr[i]=='(':listb.append(i+1)elif instr[i]==')':l=listb.pop()if(not listb):r=its=instr[l:r]disForm(dt,ts)i+=1breaki+=1if(i<mylen and instr[i].isdigit()):i,tempsub=getNum(i,instr)updateCoef(dt,tempsub)mergeDict(indict,dt)return idef disForm(indict,instr):fdict={}mycoef=-1i = 0mylen=len(instr)while i < mylen:if i==0 and instr[i].isdigit():i,mycoef=getNum(i,instr)elif instr[i].isupper():i=disUpper(fdict,instr,i)elif instr[i]=='(':i=disBrackets(fdict,instr,i)else:i+=1if mycoef!=-1:updateCoef(fdict,mycoef)mergeDict(indict,fdict)instr=in_str.split('=')instr_l=instr[0].split('+')instr_r = instr[1].split('+')dictL={}dictR={}for i in instr_l:disForm(dictL,i)for j in instr_r:disForm(dictR,j)if dictL==dictR:print('Y')else:print('N')n=int(input())
for i in range(n):e=E(input())

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