Задача: 726. Number of Atoms
Сложность: hard

Если задана строковая формула, представляющая химическую формулу, верните количество атомов. Атомный элемент всегда начинается с прописного символа, затем ноль или более строчных букв, представляющих его название. Если количество больше 1, за ним может следовать одна или более цифр, представляющих количество элементов. Например, "H2O" и "H2O2" возможны, а "H1O2" невозможен. Две формулы объединяются вместе, чтобы получить другую формулу. Например, "H2O2He3Mg4" также является формулой.
Формула, заключенная в круглые скобки, и счет (по желанию) также являются формулами. Например, "(H2O2)" и "(H2O2)3" являются формулами.
Возвращает количество всех элементов в виде строки в следующем виде: первое имя (в отсортированном порядке), затем его количество (если это количество больше 1), затем второе имя (в отсортированном порядке), затем его количество (если это количество больше 1) и т. д. Тестовые примеры генерируются таким образом, чтобы все значения в выводе помещались в 32-битное целое число.

Пример:

Input: formula = "H2O"
Output: "H2O"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Используйте стек для отслеживания текущего уровня скобок.

2⃣Пройдите по строке формулы, анализируя каждый символ: Если символ - это открывающая скобка '(', создайте новый словарь для хранения атомов внутри скобок. Если символ - это закрывающая скобка ')', извлеките словарь из стека и умножьте количества атомов на последующее число, если оно присутствует. Если символ - это атом (начинается с заглавной буквы), извлеките имя атома и его количество, и добавьте его в текущий словарь.

3⃣После завершения обработки строки, объедините все словари из стека и отсортируйте результат.

😎 Решение:

import Foundation

func countOfAtoms(_ formula: String) -> String {
    var stack = [Dictionary<String, Int>]()
    stack.append(Dictionary<String, Int>())
    let formula = Array(formula)
    var i = 0
    let n = formula.count
    
    while i < n {
        if formula[i] == "(" {
            stack.append(Dictionary<String, Int>())
            i += 1
        } else if formula[i] == ")" {
            let top = stack.removeLast()
            i += 1
            var multiplicity = 0
            while i < n && formula[i].isNumber {
                multiplicity = multiplicity * 10 + Int(String(formula[i]))!
                i += 1
            }
            multiplicity = multiplicity == 0 ? 1 : multiplicity
            for (name, count) in top {
                stack[stack.count - 1][name, default: 0] += count * multiplicity
            }
        } else {
            var start = i
            i += 1
            while i < n && formula[i].isLowercase {
                i += 1
            }
            let name = String(formula[start..<i])
            start = i
            var multiplicity = 0
            while i < n && formula[i].isNumber {
                multiplicity = multiplicity * 10 + Int(String(formula[i]))!
                i += 1
            }
            multiplicity = multiplicity == 0 ? 1 : multiplicity
            stack[stack.count - 1][name, default: 0] += multiplicity
        }
    }
    
    let last = stack.removeLast()
    var result = ""
    for key in last.keys.sorted() {
        result += key
        if last[key]! > 1 {
            result += "\(last[key]!)"
        }
    }
    return result
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний