Java实现 LeetCode 726 原子的数量（递归+HashMap处理）

726. 原子的数量

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。

class Solution {
  private int i;
    public String countOfAtoms(String formula) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        Map<String, Integer> map = parse(formula);
        for(Map.Entry<String, Integer> entry: map.entrySet()) {
            sb.append(entry.getKey());
            Integer val = entry.getValue();
            sb.append(val == 1 ? "" : val.toString());
        }

        return sb.toString();
    }

    public Map<String, Integer> parse(String formula) {
        Map<String, Integer> map = new TreeMap<>();
        int n = formula.length();
        while(i < n && formula.charAt(i) != ')') {
            if(formula.charAt(i) == '(') {
                i++;
                Map<String, Integer> innerMap = parse(formula);
                for(Map.Entry<String, Integer> entry: innerMap.entrySet()) {
                    map.put(entry.getKey(), entry.getValue() + map.getOrDefault(entry.getKey(), 0));
                }
            } else {
                String letter = "";
                int iStart = i++;
                while(i < n && Character.isLowerCase(formula.charAt(i))) {
                    i++;
                }
                letter = formula.substring(iStart, i);

                iStart = i;
                while(i < n && Character.isDigit(formula.charAt(i))) {
                    i++;
                }

                int count = i == iStart ? 1 : Integer.valueOf(formula.substring(iStart, i));

                if(!letter.isEmpty()) {
                    map.put(letter, map.getOrDefault(letter, 0) + count);
                }
            }
        }

        if(i >= n) return map;

        int iStart = ++i;
        while(i < n && Character.isDigit(formula.charAt(i))) {
            i++;
        }
        int factor = Integer.valueOf(formula.substring(iStart, i));
        for(Map.Entry<String, Integer> entry: map.entrySet()) {
            map.put(entry.getKey(), entry.getValue() * factor);
        }

        return map;
    }

}