關於JavaScript解析化學分子式的程式碼實例分享

給定一個化學分子式的字串，統計每一種元素原子的數量。

例如：

水分子'H2O'，它的構成是2個氫原子， 1氧原子，以物件表示為{H: 2, O: 1}。

再如氫氧化鎂'Mg(OH)2'，用物件表示是{Mg: 1, O: 2, H: 2}。

再來個複雜點的'K4[ON(SO3)2]2'，表示為{K: 4, O: 14, N: 2, S: 4}。

這些分子式中，有可能出現很多成雙成對的括號，包括圓的，方的，捲曲的，括號後面如果跟隨了數字，那就表明，括號裡的原子數量要乘以多少倍。例如’Fe(NO3)2’，它是由一個鐵原子，兩個氮原子，六個氧原子組成。

這個題目的困難在於括號的處理上，有三種類型的括號，括號與括號之間有嵌套，有N對括號的情況。

//利用进出栈括号相抵，求对应括号的位置
function findBracket(str){
    var stack = ["("];
    for(var i=0;i<str.length;i++){
        var chr = str.charAt(i);
        if(chr === "("){
            stack.push(chr);
        }
        else if(chr === ")"){
            stack.pop();
        }
        if(!stack.length){
            return i;
        }
    }
}

function parseMolecule(formula) {
	//存放结果的hash
    var hash = {};
    //先将所有的括号统一为圆括号
    formula = formula.replace(/{/g ,"(")
              .replace(/}/g ,")")
              .replace(/\[/g ,"(")
              .replace(/\]/g ,")");
    //遍历方法
    var traverse = function(formula){
        var str = "";
		//存放数字之前的字符串
        var prev = "";
        for(var i=0;i<formula.length;i++){
            var chr = formula.charAt(i);
			//如果当前字符是数字
            if(!isNaN(chr)){
				//如果右边的字符也是数字
				//如"O12"，十二个氧原子
                if(!isNaN(formula.charAt(i+1))){
					//"1" + "2" = "12"
                    chr += formula.charAt(i+1);
                    i++;
                }
				//转化为数字
				//"12" => 12
                chr = chr - 0;
				//拼接"O"
				//=> "OOOOOOOOOOOO"
                while(chr--){
                    str += prev;
                }
            }
            else if(chr === "("){
				//剪切两个括号之间的内容，递归
				//如"Mg(OH)2"
				//"OH"递归
                var temp = formula.slice(i+1);
                var pos = findBracket(temp);
				//=>"OH"
                prev = traverse(temp.slice(0,pos));
				//右括号位置")"
                i = pos + i + 1;
				//如果右括弧右边不是数字，直接拼接"OH"，无须相乘
                if(isNaN(formula.charAt(i+1))){
                    str += prev;
                }
            }//如果当前字符右边是数字
            else if(formula.charAt(i+1) && !isNaN(formula.charAt(i+1))){
                prev = chr;
            }//如果当前字符右边是小写字母，再右边是数字
            else if(formula.charCodeAt(i+1) >= 97 && formula.charCodeAt(i+1) <= 122 && formula.charAt(i+2) && !isNaN(formula.charAt(i+2))){
                prev = chr + formula.charAt(i+1);
                i++;
            }
            else{
                str += chr;
            }
        }
		//如"Mg(OH)2"
		//=> "MgOHOH"
        return str;
    };
    
    var result = traverse(formula);
    //将字符串遍历，在hash中存储
    for(var i=0;i<result.length;i++){
        var nextCode = result.charCodeAt(i+1);
		//例如"Mg","Fe","Cu"这样一个大写接一个小写的情况
        if(nextCode >= 97 && nextCode <= 122){
            var key = result.charAt(i) + result.charAt(i+1);
            i++;
        }
        else{
            var key = result.charAt(i);
        }
        if(hash[key]){
            hash[key] = hash[key] + 1;
        }
        else{
            hash[key] = 1;
        }
    }
    
    return hash;
}

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