Stopień nienasycenia

Nie jest to szczególnie trudna łamigłówka - ale interesuje mnie twoje wiele sposobów jej rozwiązania.

Stopień nienasycenia to liczba podwójnych wiązań chemicznych między atomami i / lub liczba pierścieni w związku chemicznym.

Otrzymasz wzór cząsteczkowy związku chemicznego w postaci XaYbZc (gdzie a, b i c to liczba atomów X, Y lub Z w związku) - wzór może mieć dowolną długość i zawierać dowolny pierwiastek chemiczny w układzie okresowym (chociaż elementy inne niż C, H, N, F, Cl, Br, I mogą zostać zignorowane, ponieważ nie występują we wzorze). Związek będzie zawierał co najmniej jeden atom węgla. Musisz obliczyć i wyświetlić stopień nienasycenia.

Na przykład związek benzenu (na zdjęciu poniżej) ma DoU równą 4, ponieważ ma trzy wiązania podwójne (pokazane podwójną linią między atomami) i pojedynczy pierścień (kilka atomów połączonych w pętli):

Zgodnie z definicją LibreTexts :

DoU = (2C + 2 + N - X - H) / 2

Gdzie:

• C to liczba atomów węgla
• N to liczba atomów azotu
• X Jest to liczba atomów chlorowca ( F, Cl, Br, I)
• H to liczba atomów wodoru

Przypadki testowe:

C6H6 --> 4
C9H2O1 --> 0
C9H9N1O4 --> 6
U1Pt1 --> Not a valid input, no carbon
Na2O1 --> Not a valid input, no carbon
C1H1 --> 1.5, although in practice this would be one, but is a part of a compound rather than a compound in entirety. 
N1H3 would return 0 - though in practice it isn't an organic compound (in other words it contains no carbon) so the formula wouldn't apply and it isn't a valid input

Wyjaśnienie CH patrz tutaj

Zasadniczo musisz określić, czy w związku występuje którykolwiek z powyższych pierwiastków (C, H, N, F, Cl, Br, I), a jeśli tak, to ile ich jest. Następnie obliczyć stopień nienasycenia, korzystając z powyższego wzoru.

Tylko C, H, N, F, Cl, Br i I są poprawnymi danymi wejściowymi dla formuły DoU. Na potrzeby tej układanki wszelkie inne elementy można całkowicie zignorować (np. Jeśli związek miałby postać C6H6Mn, wynik nadal wynosiłby 4). Jeśli nie ma żadnego z powyższych związków, odpowiedź wynosiłaby zero.

Możesz założyć, że wszystkie wprowadzone związki są chemicznie możliwe, zawierają co najmniej jeden atom węgla i wiadomo, że istnieją. Jeśli dane wejściowe są niepoprawne, program może wyprowadzić wartość 0 lub -1 lub nie wygenerować żadnego wyniku.

Zasady

Obowiązują standardowe zasady i luki we / wy . Dane wejściowe muszą być ciągiem standardowym i można założyć, że dane wejściowe nie będą puste. To jest codegolf - więc wygrywa najkrótszy kod w bajtach.

JavaScript (ES6), 117 112 bajtów

Zwraca 0za nieprawidłowe dane wejściowe.

s=>s.split(/(\d+)/).reduce((p,c,i,a)=>p+[0,k=a[i+1]/2,2*k,-k][n='NCFHIClBr'.search(c||0)+1,s|=n==2,n>2?3:n],1)*s

Przypadki testowe

let f =

s=>s.split(/(\d+)/).reduce((p,c,i,a)=>p+[0,k=a[i+1]/2,2*k,-k][n='NCFHIClBr'.search(c||0)+1,s|=n==2,n>2?3:n],1)*s

console.log(f("C6H6"))     // --> 4
console.log(f("C9H20"))    // --> 0
console.log(f("C9H9N1O4")) // --> 6
console.log(f("U1Pt1"))    // --> 0 (invalid)
console.log(f("Na2O1"))    // --> 0 (invalid)
console.log(f("C1H1"))     // --> 1.5
console.log(f("N1H3"))     // --> 0 (invalid)

Alternatywna wersja, 103 bajty

Gdyby zagwarantowano, że dane wejściowe są prawidłowe - jak sugeruje wprowadzenie w błąd wprowadzające w błąd - moglibyśmy po prostu:

s=>s.split(/(\d+)/).reduce((p,c,i,a)=>p+[0,k=a[i+1]/2,2*k,-k][n='NCFHIClBr'.search(c||0)+1,n>2?3:n],1)

Próbny

let f =

s=>s.split(/(\d+)/).reduce((p,c,i,a)=>p+[0,k=a[i+1]/2,2*k,-k][n='NCFHIClBr'.search(c||0)+1,n>2?3:n],1)

console.log(f("C6H6"))     // --> 4
console.log(f("C9H20"))    // --> 0
console.log(f("C9H9N1O4")) // --> 6
console.log(f("C1H1"))     // --> 1.5

Python 3 , 142 151 148 bajtów

import re
l=dict(re.findall("(\D+)(\d+)",input()))
m=lambda k:int(l.get(k,0))
print(m("C")and m("C")+1+(m("N")-sum(map(m,"F I H Cl Br".split())))/2)

Zwraca 0 w przypadku błędu.

Dzięki @HyperNeutrino zmniejszeniu bajtów.

Wypróbuj online!

Pip , 70 67 bajtów

`C\d`Na&1+/2*VaR+XDs._R['C'NC`H|F|I|Cl|Br`].s["+2*"'+'-]RXU.XX"+0*"

Bierze wzór chemiczny jako argument wiersza polecenia. Dane wyjściowe 0dla nieprawidłowych danych wejściowych. Wypróbuj online!

Wyjaśnienie

Wykorzystuje serię zamienników wyrażeń regularnych, aby przekształcić wzór chemiczny w wzór matematyczny, sprawdzić go i dokonać kilku poprawek, aby uzyskać ostateczną wartość.

Zamienniki (wersja nieco nie golfowa):

aR+XDs._R"C ""+2*"R"N "'+R`(H|F|I|Cl|Br) `'-RXU.XX"+0*"

a                    Cmdline arg
 R+XD                 Replace runs of 1 or more digits (\d+)
     s._               with a callback function that prepends a space
                       (putting a space between each element and the following number)
 R"C "                Replace carbon symbol
      "+2*"            with +2* (add 2* the number of carbon atoms to the tally)
 R"N "                Replace nitrogen symbol
      '+               with + (add the number of nitrogen atoms to the tally)
 R`(H|F|I|Cl|Br) `    Replace hydrogen or halogen symbol
                  '-   with - (subtract the number of atoms from the tally)
 RXU.XX               Replace uppercase letter followed by another char ([A-Z].)
       "+0*"           with +0* (cancel out numbers of all other kinds of atoms)

Analizujemy powstały ciąg za pomocą V. To nam daje 2C + N − X − H. Aby uzyskać prawidłową wartość, dokonujemy następujących korekt:

`C\d`Na&1+/2*V...

             V...  Value of expression calculated above
          /2*      multiplied by 1/2
        1+         plus 1
`C\d`Na            Is carbon in the original formula? (i.e. C followed by a digit)
       &           Logical AND: if no carbon, return 0, otherwise return the formula value

C (gcc) , 195197 202 bajty

Prawdopodobnie najdłuższa odpowiedź.

d,c,b,e,n;f(char*a){for(c=d=0;b=*a;d+=e?e-1?b-66?b-67?0:e-2?0:-n:e-3?0:-n:b-67?b-78?b/70*73/b?-n:0:n:(c=2*n):0)e=*++a>57?*a-108?*a-114?0:3:2:1,a+=e>1,n=strtol(a,&a,10);printf("%.1f",c?d/2.+1:0);}

Wypróbuj online!

Zwraca 0 w przypadku błędu.