Aufgabe

Schreiben Sie ein Programm, das eine Verbindung nur aus Elementen mit einer Ordnungszahl kleiner oder gleich 92 (Uran) aufnimmt und die Molmasse der Verbindung in ausgibt grams/mole.

Regeln und Einschränkungen

• Sie dürfen keine Funktion verwenden, die Molmassen direkt für Sie berechnet.
• Ihr Programm muss auf einem Offline-Computer ausgeführt werden können.
• Sie können eine separate Datendatei verwenden. Der Inhalt dieser Datei muss zur Verfügung gestellt werden.
• Ihre Punktzahl ist die Länge Ihres Programms in Bytes sowie die Länge Ihrer Datendatei in Bytes, falls Sie eine verwenden möchten.
• Dies ist Code-Golf , daher gewinnt die niedrigste Punktzahl.

Eingang

Eine Zeichenfolge, die die Verbindung enthält. Diese Zeichenfolge kann gelesen STDIN, als Argument übergeben oder auf eine Variable gesetzt werden (bitte angeben, welche). Folgendes sind alle gültigen Eingaben:

• CH2 (ein Kohlenstoff, zwei Wasserstoff)
• (CH2)8 (8 Kohlenstoffe, 16 Wasserstoffe)
• U (1 Uran)

Ihr Programm muss weder für eingebettete Klammern (dh ((CH3)2N4)4) noch für eine Verbindung funktionieren , die ein Element mit einer Ordnungszahl größer als 92 enthält. Wenn Ihr Programm in keinem der beiden oben genannten Fälle funktioniert, muss es in Invalid formuladiesen Fällen Folgendes ausgeben : kein undefiniertes Verhalten.

Ausgabe

Sie sollten STDOUTdie Molmasse der Verbindung in oder auf eine Variable ausgeben grams/mole. Eine Liste der Atommassen von Elementen finden Sie hier (Wikipedia) . Ihre Antwort sollte bei Verbindungen mit weniger als 100 Atomen (gerundet) auf die Dezimalstelle genau sein.

Ist die Eingabe ungültig, Invalid formulamuss ausgegeben werden.

Informationen zur Berechnung der Molmasse einer Verbindung in grams/mole(Wikipedia).

Beispiele

Input                   Output
H2O                     18.015
O                       15.999 (16 acceptable)
C6H2(NO2)3CH3           227.132
FOOF                    69.995
C6H12Op3                Invalid formula
Np                      237 (or Invalid formula)
((C)3)4                 144.132 (or Invalid formula)
CodeGolf                Invalid formula

Bash, 978 708 675 673 650 636 632 631 598 594

211 Bytes für das Programm und 382 Bytes für die Daten.

Eingang ist auf STDIN, Ausgang ist auf STDOUT. WARNUNG: Erstellt aufgerufene Dateien gund afalls vorhanden, werden diese überschrieben!

zcat y>g 2>a
s=(`sed 's/[A-Z][a-z]*/& /g;q'<g`)
p=1.008
v=`sed 's/[0-9]\+/*&/g;s/(/+(0/g'`
r=(`tail -1 g`)
for n in {0..91};{
p=`bc<<<$p+${r[n]}`
v=${v//${s[n]}/+$p}
}
o=`bc<<<0$v 2>a`
echo ${o:-Invalid formula}

Datendatei

Dies erfordert eine Datei namens y, die die zopfli- komprimierte Form dieser Daten ist (kein abschließender Zeilenumbruch). zopfli ist ein gzip-kompatibler Komprimierungsalgorithmus und kann mit Standard-gzip-Tools dekomprimiert werden. Es wurde mit 1024 Iterationen ausgeführt (dies ist wahrscheinlich zu viel). Die letzten 8 Bytes wurden dann entfernt.

HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClKArCaScTiVCrMnFeNiCoCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbITeXeCsBaLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRnFrRaAcPaThU
0 2.995 2.937 2.072 1.798 1.201 1.996 1.992 2.999 1.182 2.81 1.315 2.677 1.103 2.889 1.086 3.39 3.648 .850 .130 4.878 2.911 3.075 1.054 2.942 .907 2.848 .24 4.613 1.834 4.346 2.904 2.292 4.038 .944 3.894 1.670 2.152 1.286 2.318 1.682 3.054 2.04 3.07 1.836 3.514 1.448 4.543 2.407 3.892 3.050 5.144 .696 3.693 1.612 4.422 1.578 1.211 .792 3.334 .758 5.36 1.604 5.286 1.675 3.575 2.43 2.329 1.675 4.120 1.913 3.523 2.458 2.892 2.367 4.023 1.987 2.867 1.883 3.625 3.788 2.82 1.78 .02 1 12 1 3 1 4.036 1.002 5.991

Die base64 von yis (wird base64 -dzum Reproduzieren der Originaldatei verwendet):

H4sIAAAAAAACAwTB226DMAwA0G9LvEJQIbVi70LfHPBoJAiSaR729zsnBB2LVw/x0UWNMm1up4IE
+90ZCC1cvsCm2mkscEJ71l56dRept7ulTDY/Lebp5CW19MLVbbAOlSrlgfVH4fIyCihaXPGg49b6
lfPHXzhvxsecxxZ+Wb6TPq7B8O1a2HjH7Aue7p1qZ0ncgsKvz/8WxuRGoigGgfcfxYvA8r7kn9iA
ei6ohAt/+lzuihmD1PFnMrdIV0PeNfOczh3Ylrw8hnHaM6w1WC8V3X4hcYjOfbKlTyz0pewsP5nh
plOUK9mkPzkd4HLiCbktIGyQI5uaUvZzNBrwLhOf9hJij+Jo5WBf6mHLfh2OFqeaxOHbaGAZl5mL
h5UBI3Hlx99GX4llPumDjgw+NIee7uCaRbrZkzluIhJYi2E0ZU2gb5OnYBTSJQMRfv91irmCz4KK
B5Va5J7T7IGjHnR22PeAd+m3F3KW/voz4BMFPGNgxHE0Loq65M6+Pw==

Die md5sum ist d392b0f5516033f2ae0985745f299efd.

Erläuterung

Die Zahlen in der Datei sind Inkremente der relativen Atommasse (also der relativen Atommasse von Lithium 1.008 + 0 + 2.995 + 2.937).

Dieses Skript konvertiert die chemische Formel in einen arithmetischen Ausdruck mit +und *ersetzt jedes Symbol durch seine relative Atommasse und gibt dann den Ausdruck an bc. Wenn die Formel ungültige Symbole enthält, bcwird ein Syntaxfehler ausgegeben und nichts an STDOUT ausgegeben. in diesem Fall ist die Ausgabe Invalid formula.

Wenn STDIN leer ist, ist die Ausgabe 0. Geschachtelte Klammern werden unterstützt.

zcat y>g 2>a # Unzip the file y and output result to the file g. Send standard error to file a (there will be an error because the last 8 bytes are missing)
s=(`sed 's/[A-Z][a-z]*/& /g;q'<g`)  # Read from g to sed; append a space after any capital letter optionally followed by a lowercase letter; exit at the end of the first line so the atomic masses are not processed in this way; parse result as space-separated array and save to variable $s
p=1.008 # In the upcoming loop, $p is the value obtained in the previous iteration
v=`sed 's/[0-9]\+/*&/g;s/(/+(0/g'` # Read from standard input to sed; prepend a * after any sequence of digits; replace ( with +(0; save to $v
r=(`tail -1 g`) # Get the last line of file g; parse as space-separated array; save to $r
for n in {0..91};{ # Loop once for each number from 0 to 91; set $n to the current number each iteration
p=`bc<<<$p+${r[n]}` # Concatenate $p, + and the next number from $r; send to bc and evaluate as arithmetic expression; save to $p (i.e. add the next increment from the file to $p)
v=${v//${s[n]}/+$p} # Replace every occurence of the current element symbol with + and $p (i.e. replace each symbol with a + and its relative atomic mass
} # end loop
o=`bc<<<0$v 2>a` # Prepend 0 to $v; send to bc and evaluate as arithmetic expression; redirect any errors on standard error to the file a; save result to $o
echo ${o:-Invalid formula} # If $o is empty (if there was a syntax error), output Invalid formula; otherwise output $o

Beispiel

C6H2(NO2)3CH3  #input
C*6H*2+(0NO*2)*3CH*3  #after line 3
+12.011*6+*1.008*2+(0+14.007+15.999*2)*3+12.011+1.008*3  #after the loop in lines 4-6
0+12.011*6+*1.008*2+(0+14.007+15.999*2)*3+12.011+1.008*3  #given to bc in line 7
227.132 #output as evaluated by bc

Perl - 924

Es verwendet eine Reihe von regulären Ersetzungsoperationen für die eingegebene Formel, um die tiefgestellten Elemente und Gruppen zu erweitern, die Elemente durch Atomgewichte zu ersetzen und sie in eine Folge von Additionen zu transformieren, die dann ausgewertet werden.

$_=<>;chop;@g='H1008He4003Li6940Be9012B10810C12011N14007O15999F18998Ne20179Na22989Mg24305Al26981Si28085P30974S32060Cl35450Ar39948K39098Ca40078Sc44955Ti47867V50942Cr51996Mn54938Fe55845Co58933Ni58693Cu63546Zn65380Ga69723Ge72630As74922Se78960Br79904Kr83798Rb85468Sr87620Y88906Zr91224Nb92906Mo95960Tc98Ru101070Rh102906Pd106420Ag107868Cd112411In114818Sn118710Sb121760Te127600I126904Xe131293Cs132905Ba137327La138905Ce140116Pr140907Nd144242Pm145Sm150360Eu151964Gd157250Tb158925Dy162500Ho164930Er167259Tm168934Yb173054Lu174967Hf178490Ta180948W183840Re186207Os190230Ir192217Pt195084Au196967Hg200592Tl204380Pb207200Bi208980Po209At210Rn222Fr223Ra226Ac227Th232038Pa231036U238028'=~/(\D+)([\d\.]+)/g;for$b(0..91){$d=2*$b+1;$g[$d]=$g[$d]>999?$g[$d]/1000:$g[$d]}%h=@g;for$a('(\(((?>[^()]|(?1))*)\))(\d+)','()([A-Z][a-z]?)(\d+)'){for(;s/$a/$2x$3/e;){}}s/([A-Z][a-z]?)/($h{$1}||_).'+'/ge;if(/_/){print'Invalid formula';exit}$_.=0;print eval;

Mathematica 9 - 247 227

Dies ist eindeutig ein Betrug, da ich eine Funktion verwende, die direkt atomatische Massen berechnet (aber keine Molmassen!):

r=StringReplace;f[s_]:=Check[ToExpression@r[r[r[s,x:RegularExpression["[A-Z][a-z]*"]:>"ElementData[\""<>x<>"\",\"AtomicWeight\"]+"],x:DigitCharacter..:>"*"<>x<>"+"],{"+*"->"*","+"~~EndOfString->"","+)"->")"}],"Invalid formula"]

Verwendung: Rufen Sie die Funktion fmit einer Zeichenfolge auf, die die Formel enthält. Die Ausgabe ist die Masse.

Prüfung:

f["H2O"]           (* => 18.0153 *)
f["O"]             (* => 15.9994 *)
f["C6H2(NO2)3CH3"] (* => 227.131 *)
f["FOOF"]          (* => 69.9956 *)
f["C6H12Op3"]      (* => Invalid formula *)
f["Np"]            (* => 237 *)
f["((C)3)4"]       (* => 144.128 *)
f["CodeGolf"]      (* => Invalid formula *)

Mathematica 10 gibt keine rohe Zahl aus, sondern eine Zahl mit einer Einheit, sodass dies möglicherweise nicht akzeptabel ist.

Javascript, 1002

Eingang ist in qund Ausgang ist in a. Ich war mir nicht sicher, wie die Rundungsregeln lauten, daher habe ich auf 3 Stellen nach dem Komma gekürzt (oder weniger, wenn die Ziffern in Wikipedia nicht verfügbar waren).

H=1.008
He=4.002
Li=6.94
Be=9.012
B=10.812
C=12.011
N=14.007
O=15.999
F=18.998
Ne=20.179
Na=22.989
Mg=24.305
Al=26.981
Si=28.085
P=30.973
S=32.06
Cl=35.45
Ar=39.948
K=39.098
Ca=40.078
Sc=44.955
Ti=47.867
V=50.941
Cr=51.996
Mn=54.938
Fe=55.845
Co=58.933
Ni=58.693
Cu=63.546
Zn=65.38
Ga=69.723
Ge=72.630
As=74.921
Se=78.96
Br=79.904
Kr=83.798
Rb=85.467
Sr=87.62
Y=88.905
Zr=91.224
Nb=92.906
Mo=95.96
Tc=98
Ru=101.07
Rh=102.905
Pd=106.42
Ag=107.868
Cd=112.411
In=114.818
Sn=118.710
Sb=121.760
Te=127.60
I=126.904
Xe=131.293
Cs=132.905
Ba=137.327
La=138.905
Ce=140.116
Pr=140.907
Nd=144.242
Pm=145
Sm=150.36
Eu=151.964
Gd=157.25
Tb=158.925
Dy=162.500
Ho=164.930
Er=167.259
Tm=168.934
Yb=173.054
Lu=174.966
Hf=178.49
Ta=180.947
W=183.84
Re=186.207
Os=190.23
Ir=192.217
Pt=195.084
Au=196.966
Hg=200.592
Tl=204.38
Pb=207.2
Bi=208.980
Po=209
At=210
Rn=222
Fr=223
Ra=226
Ac=227
Th=232.038
Pa=231.035
U=238.028
try{a=eval(q.replace(/(\d+)/g,'*$1').replace(/(\w)(?=[A-Z\(])/g,'$1+'))}catch(e){a="Invalid formula"}

Javascript (E6) 1231

Als Funktion mit der Eingabe als Argument und Rückgabe der Ausgabe. Präzision: 3 Dezimalstellen

Verwenden Sie regexp, um die chemische Formel in einen einfachen arithmetischen Ausdruck mit Summen und Produkten umzuwandeln, der Folgendes ersetzt:

• ( mit +(
• Beliebige numerische Folge mit '*', dann die numerische Folge
• Großbuchstaben, gefolgt von Buchstaben mit '+', dann die Atommasse des entsprechenden Elements (falls gefunden)

Dann wird der Ausdruck ausgewertet und der Wert zurückgegeben. Bei Fehlern oder wenn der Wert NaN (oder Null) ist, gibt die Funktion 'Ungültige Formel' zurück.

Jetzt sehe ich, dass alle anderen Antworten die gleiche Methode verwenden ... na ja, hier ist die Javascript-Version

F=f=>{
  T={H:1.008,He:4.002,Li:6.94,Be:9.012,B:10.81,C:12.011
  ,N:14.007,O:15.999,F:18.998,Ne:20.179,Na:22.989,Mg:24.305
  ,Al:26.981,Si:28.085,P:30.973,S:32.06,Cl:35.45,Ar:39.948
  ,K:39.098,Ca:40.078,Sc:44.955,Ti:47.867,V:50.941,Cr:51.996,Mn:54.938
  ,Fe:55.845,Co:58.933,Ni:58.693,Cu:63.546,Zn:65.38,Ga:69.723,Ge:72.630
  ,As:74.921,Se:78.96,Br:79.904,Kr:83.798,Rb:85.467,Sr:87.62,Y:88.905,Zr:91.224
  ,Nb:92.906,Mo:95.96,Tc:98,Ru:101.07,Rh:102.905,Pd:106.42,Ag:107.868,Cd:112.411
  ,In:114.818,Sn:118.710,Sb:121.760,Te:127.60,I:126.904,Xe:131.293
  ,Cs:132.905,Ba:137.327,La:138.905,Ce:140.116,Pr:140.907,Nd:144.242,Pm:145
  ,Sm:150.36,Eu:151.964,Gd:157.25,Tb:158.925,Dy:162.500,Ho:164.930,Er:167.259
  ,Tm:168.934,Yb:173.054,Lu:174.966,Hf:178.49,Ta:180.947,W:183.84,Re:186.207
  ,Os:190.23,Ir:192.217,Pt:195.084,Au:196.966,Hg:200.592,Tl:204.38,Pb:207.2
  ,Bi:208.980,Po:209,At:210,Rn:222,Fr:223,Ra:226,Ac:227,Th:232.038,Pa:231.035
  ,U:238.028,Np:237,Pu:244,Am:243,Cm:247,Bk:247,Cf:251,Es:252,Fm:257,Md:258
  ,No:259,Lr:266,Rf:267,Db:268,Sg:269,Bh:270,Hs:269,Mt:278
  ,Ds:281,Rg:281,Cn:285,Uut:286,Fl:289,Uup:289,Lv:293,Uus:294,Uuo:294};
  e='Invalid formula';
  try{return eval(f.replace(/([A-Z][a-z]*)|(\d+)|(\()/g,(f,a,b,c)=>c?'+(':b?'*'+b:a='+'+T[a]))||e}
  catch(x){}return e
}

PHP - 793 (583 + 210)

Weitgehend übertroffen von der Antwort von professorfish , der eine ähnliche Methode anwendet, aber hey ... Die Symbole und die Massen sind in der Datei, adie mit dem folgenden Code erhalten wurde, gzip-komprimiert :

$symbolsList = ['H', 'He', 'Li', 'Be', 'B', 'C', 'N', 'O', 'F', 'Ne', 'Na', 'Mg', 'Al', 'Si', 'P', 'S', 'Cl', 'Ar', 'K', 'Ca', 'Sc', 'Ti', 'V', 'Cr', 'Mg', 'Fe', 'Co', 'Ni', 'Cu', 'Zn', 'Ga', 'Ge', 'As', 'Se', 'Br', 'Kr', 'Rb', 'Sr', 'Y', 'Zr', 'Nb', 'Mo', 'Tc', 'Ru', 'Rh', 'Pd', 'Ag', 'Cd', 'In', 'Sn', 'Sb', 'Te', 'I', 'Xe', 'Cs', 'Ba', 'La', 'Ce', 'Pr', 'Nd', 'Pm', 'Sm', 'Eu', 'Gd', 'Tb', 'Dy', 'Ho', 'Er', 'Tm', 'Yb', 'Lu', 'Hf', 'Ta', 'W', 'Re', 'Os', 'Ir', 'Pt', 'Au', 'Hg', 'Tl', 'Pb', 'Bi', 'Po', 'At', 'Rn', 'Fr', 'Ra', 'Ac', 'Th', 'Pa', 'U'];
$massesList = [1.008, 4.003, 6.94, 9.012, 10.81, 12.011, 14.007, 15.999, 18.998, 20.18, 22.99, 24.305, 26.982, 28.085, 30.974, 32.06, 35.45, 39.948, 39.098, 40.078, 44.956, 47.867, 50.942, 51.996, 54.938, 55.845, 58.933, 58.6934, 63.546, 65.38, 69.726, 72.630, 74.922, 78.96, 79.904, 83.798, 85.468, 87.62, 88.906, 91.224, 92.906, 95.96, 98, 101.07, 102.906, 106.42, 107.868, 112.411, 114.818, 118.710, 121.760, 127.60, 126.904, 131.293, 132.905, 137.327, 138.905, 140.116, 140.908, 144.242, 145, 150.36, 151.964, 157.25, 158.925, 162.5, 164.93, 167.259, 168.934, 173.054, 174.967, 178.49, 180.948, 183.84, 186.207, 190.23, 192.217, 195.084, 196.967, 200.592, 204.38, 207.2, 208.98, 209, 210, 222, 223, 226, 227, 232.038, 231.036, 238.029];

$fileArrayContent = [$symbolsList, $massesList];
$fileStringContent = json_encode($fileArrayContent);

$file = gzopen('a', 'w9');
gzwrite($file, $fileStringContent);
gzclose($file);

Die Formel sollte in der $fVariablen gespeichert werden:

$a=json_decode(gzfile('a')[0]);$r=@eval('return '.str_replace($a[0],$a[1],preg_replace(['#(?<=(?!\().)(\(|'.implode('|',$a[0]).')#','#\d+#'],['+${1}','*$0'],$f)).';');echo error_get_last()?'Invalid formula':$r;

Hier ist die ungolfed und kommentierte Version:

// Recover the data stored in the compressed file
$fileStringContent = gzfile('a')[0];
$fileArrayContent = json_decode($fileStringContent);
$symbolsList = $fileArrayContent[0];
$massesList = $fileArrayContent[1];

$formula = preg_replace('#(?<=(?!\().)(\(|'. implode('|', $symbolsList) .')#', '+${1}', $formula); // Add a "+" before each opening paranthesis and symbol not at the beginning of the string and not preceded by an opening paranthesis
$formula = preg_replace('#\d+#', '*$0', $formula); // Add a "*" before each number

$formula = str_replace($symbolsList, $massesList, $formula); // Replace each symbol with its corresponding mass

$result = @eval('return '. $formula .';'); // Evaluate the value without showing the errors
echo error_get_last() ? 'Invalid formula' : $result; // Print the value, or "Invalid formula" if there was an error

Scala, 1077

Ich sehe alle Ihre Lösungen in dynamisch getippten Sprachen mit Auskopplungen wie evaloder eingebauter atomarer Massenfunktion und erzeuge Ihnen eine statisch getippte Sprachlösung:

object M{type S=String;type Z=(Int,S)
val d="H  *dHe JVLi inBe!!rB !5\"C !AiN !W!O !l3F \".*Ne\":_Na\"XUMg\"fUAl#%#Si#0iP #OOS #[&Cl$!,Ar$P|K $GxCa$RBSc%(7Ti%G5V %gwCr%s.Mn&4JFe&>)Co&^yNi&\\ECu'2\"Zn'ERGa'seGe(4^As(M#Se(x Br)$$Kr)MLRb)_5Sr)v,Y *%kZr*>LNb*PBMo*ppTc+(TRu+I4Rh+\\ePd,$,Ag,3RCd,cqIn,}LSn-HrSb-i>Te.IJI .B$Xe.peCs/#sBa/RwLa/ccCe/pXPr/y!Nd0>NPm0FTSm1!VEu12\\Gd1jrTb1|aDy2DdHo2^VEr2wATm3+0Yb3W Lu3k@Hf42nTa4L{W 4kfRe5&wOs5QdIr5fqPt6'BAu6;DHg6azTl7,8Pb7J8Bi7]2Po7]FAt7h$Rn9+bFr96@Ra9V8Ac9`tTh:8NPa:-mU :x4".grouped(5).map{s=>(s.take(2).trim,s(2)*8836+s(3)*94+s(4)-285792)}.toMap
def k(n:S):Z={val x=n.takeWhile(_.isDigit);(if(x=="")1 else x.toInt,n drop x.length)}
def o(m:S):Z={if(m(0)==40){val(i,s)=a(m.tail);if(s(0)!=41)???;val(j,t)=k(s.tail);(j*i,t)}else{val l=if(m.size>1&&m(1).isLower)2 else 1;val(i,s)=d(m.take(l))->m.drop(l);val(j,t)=k(s);(j*i,t)}}
def a(m:S)={var(r,s)=(m,0);do{val(y,z)=o(r);r=z;s+=y}while(r!=""&&r(0)!=41);s->r}
def main(q:Array[S]){println(try{val(m,s)=a(io.Source.stdin.getLines.next);if(s!="")???;m/1e3}catch{case _=>"Invalid formula"})}}

Ich sollte eine Komprimierung für die Daten in Betracht ziehen, aber lassen Sie uns vorerst nur die Atommassen in Basis 94 unkomprimiert haben.