- 火星文计算（Java JS Python）)
(新卷,100分)- 火星文计算（Java & JS & Python）
题目描述
已知火星人使用的运算符为#、$，其与地球人的等价公式如下：
x#y = 2*x+3*y+4
x$y = 3*x+y+2
- 其中x、y是无符号整数
- 地球人公式按C语言规则计算
- 火星人公式中，$的优先级高于#，相同的运算符，按从左到右的顺序计算
现有一段火星人的字符串报文，请你来翻译并计算结果。
输入描述
火星人字符串表达式（结尾不带回车换行）
输入的字符串说明：字符串为仅由无符号整数和操作符（#、$）组成的计算表达式。
例如：123#4$5#67$78。
- 用例保证字符串中，操作数与操作符之间没有任何分隔符。
- 用例保证操作数取值范围为32位无符号整数。
- 保证输入以及计算结果不会出现整型溢出。
- 保证输入的字符串为合法的求值报文，例如：123#4$5#67$78
- 保证不会出现非法的求值报文，例如类似这样字符串：
#4$5 //缺少操作数
4$5# //缺少操作数
4#$5 //缺少操作数
4 $5 //有空格
3+4-5*6/7 //有其它操作符
12345678987654321$54321 //32位整数计算溢出
输出描述
根据输入的火星人字符串输出计算结果（结尾不带回车换行）。
用例
| 输入 | 7#6$5#12 |
| 输出 | 226 |
| 说明 | 7#6$5#12 =7#(3*6+5+2)#12 =7#25#12 =(2*7+3*25+4)#12 =93#12 =2*93+3*12+4 =226 |
题目解析
该题目确保了输入字符串格式严格遵循"数字+操作符+数字"的模式，不会出现非法求值报文，因此非常适合使用正则表达式进行匹配处理。
解题步骤如下：
- 使用正则表达式匹配"操作数$操作数"的模式
- 将匹配到的表达式替换为计算结果
- 此时字符串中仅剩#分隔符
- 按照#对字符串进行分割
- 从左至右对相邻两个操作数进行计算
通过以上步骤即可得出最终解答。
这里不同语言的字符串首次匹配替换的API功能各有差异：
| JS | replace | String.prototype.replace() - JavaScript | MDN (mozilla.org) |
| Java | replaceFirst | String (Java Platform SE 8 ) (oracle.com) |
| Python | replace | Python replace()方法 | 菜鸟教程 (runoob.com) |
其中
- JS字符串的replace只替换第一次匹配，符合要求。
- Java的replce方法是替换所有匹配，而replaceFirst方法是替换第一次匹配，但是需要注意的是replaceFirst方法的第一个参数匹配串，将被用作正则表达式的内容，而$又是正则表达式的元字符，因此我们需要对$进行转义，当成普通字符使用。
- Python的replace方法是替换所有匹配，但是我们可以通过replace第三个参数来控制最大替换次数。
JavaScript算法源码
/* JavaScript Node ACM模式 控制台输入获取 */ const path = require("path"); const readline = require("readline"); const rl = readline.createInterface({ input: process.stdin, output: process.stdout, }); rl.on("line", (line) => { console.log(huoxin(line)); }); function huoxin(str) { const regExp = /\d+\$\d+/; while (str.indexOf("$") !== -1) { str = str.replace(regExp, (match) => operate$(match).toString()); } return str .split("#") .map(Number) .reduce((x, y) => 2 * x + 3 * y + 4); } function operate$(str) { const i = str.indexOf("$"); const x = parseInt(str.slice(0, i)); const y = parseInt(str.slice(i + 1)); return 3 * x + y + 2; }Java算法源码
import java.util.Arrays; import java.util.Scanner; import java.util.regex.Matcher; import java.util.regex.Pattern; public class Other { public static void main(String[] args) { Scanner sc = new Scanner(System.in); String str = sc.next(); System.out.println(getResult(str)); } public static long getResult(String str) { Pattern p = Pattern.compile("(\\d+)\\$(\\d+)"); while (true) { Matcher m = p.matcher(str); if (!m.find()) break; String subStr = m.group(0); long x = Long.parseLong(m.group(1)); long y = Long.parseLong(m.group(2)); str = str.replaceFirst(subStr.replace("$", "\\$"), 3 * x + y + 2 + ""); } return Arrays.stream(str.split("#")) .map(Long::parseLong) .reduce((x, y) -> 2 * x + 3 * y + 4) .orElse(0L); } }Python算法源码
import re # 输入获取 s = input() # 算法入口 def getResult(s): p = re.compile("(\\d+)\\$(\\d+)") while True: m = p.search(s) if m: subS = m.group() x = int(m.group(1)) y = int(m.group(2)) s = s.replace(subS, str(3 * x + y + 2), 1) # 注意这里replace只能进行替换第一次出现的，不能替换多次，因此replace方法第三个参数为1，表示只替换首次匹配 else: break arr = list(map(int, s.split("#"))) x = arr[0] for y in arr[1:]: x = 2 * x + 3 * y + 4 return x # 算法调用 print(getResult(s))
)
