链接:LeetCode640
求解一个给定的方程,将x以字符串"x=#value"的形式返回。该方程仅包含'+',' - '操作,变量 x 和其对应系数。
如果方程没有解,请返回“No solution”。
如果方程有无限解,则返回“Infinite solutions”。
如果方程中只有一个解,要保证返回值 x 是一个整数。
示例 1:
输入: "x+5-3+x=6+x-2"
输出: "x=2"
示例 2:
输入: "x=x"
输出: "Infinite solutions"
相关标签:Math
因为只涉及到一次项,没什么好说的,分别求解x的一次项系数以及常数即可。本题难度在于判断数值是系数以及常数,以及什么情况下会出现无解和无线解。
假设我们的(x)的一次项系数为(m),常数为(n)。那么对于(m * x + n = 0),我们可以马上说出(x)的可能解。考虑以下情况:
1、(m = 0)。当(m = 0)时,(n = 0),当且仅当(n = 0)时为无限解,否则为无解。
2、(m != 0)。那么,(x)值即为(-frac{n}{m})
反推之:
无线解的情况为:(m = 0,n = 0)
无解的情况为:(m = 0,n != 0)
有唯一解的情况为: (m != 0)
那么,接下来的难题在于判断得出的数值是系数还是常数。当出现(x)的时候,我们前面得出的值(cur)就是系数,否则为常数。有两种特殊情况需要考虑:
1、(x)前没有系数,即类似(x+2=0)时,因为遍历到(x)时,得到的数值(cur)为0,此时,我们要加的是(1),而不是(cur)的值(0)。
2、(x)前系数为(0),即类似于(0x=2)时,因为遍历到(x)时,同样的,得到的数值(cur)为(0),此时,我们要加的就是系数(0)。为了跟其他情况进行区分,在判断(cur)是否为系数时,只需要判断(cur)是否为(0)以及(x)前系数是否为(0)。
考虑完上面情况,我们就可以得到我们的解题思路了:
1、设置两个flag,分别代表前面的符号是(+)还是(-),以及在等号左边还是右边;设置一个(cur)代表遍历到该位置是数值大小。设置(m),(n)分别代表一次项系数以及常数。
2、equation+=‘+’。方便字符串解析的收尾,也可以在for循环外,再做一次对常数项的加法。
3、循环遍历equation,得出(m)与(n)。通过分析(m),(n)的值后之后输出解。
代码如下:
python:
class Solution:
def solveEquation(self, equation: str) -> str:
equation += '+'
num,flag,equation_flag = 0,1,1
cur = 0
n = m = 0
for i, ch in enumerate(equation):
if ch.isdigit():
cur = cur * 10 + int(ch)
elif ch == 'x':
pre = flag * cur * equation_flag
m += pre if (pre or equation[i-1]=='0') else equation_flag*flag
cur = 0
elif ch == '+':
n += flag * cur * equation_flag
flag = 1
cur = 0
elif ch == '-':
n += flag * cur * equation_flag
flag = -1
cur = 0
elif ch == '=':
n += flag * cur * equation_flag
equation_flag = -1
cur = 0
flag = 1
if not m and n:
return 'No solution'
elif not m:
return 'Infinite solutions'
else:
return 'x='+str(-n//m)
C++:
class Solution {
public:
string solveEquation(string equation) {
int flag = 1,equation_flag = 1;
int cur = 0,m = 0,n =0;
equation += '+';
for(int i=0;i<equation.size();i++){
char ch = equation[i];
if (ch>='0' && ch<='9'){
cur = cur * 10 + ch - '0';
}
else if (ch == '+'){
n += cur * flag * equation_flag;
flag = 1;
cur = 0;
}
else if (ch == '-') {
n += cur * flag * equation_flag;
flag = -1;
cur = 0;
}
else if (ch == 'x'){
int pre = cur * flag * equation_flag;
if (pre !=0 or (i>0 and equation[i-1]=='0')){
m += pre;
}
else {
m += flag * equation_flag;
}
cur = 0;
}
else {
n += cur * flag * equation_flag;
cur = 0;
flag = 1;
equation_flag = -1;
}
}
if (n!=0 and m==0){
return "No solution";
}
else if (m == 0){
return "Infinite solutions";
}
else {
return "x="+to_string(-n/m);
}
}
};