LeetCode中等题之求解方程

题目

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” 。

题目保证，如果方程中只有一个解，则 ‘x’ 的值是一个整数。

示例 1：

输入: equation = “x+5-3+x=6+x-2”
输出: “x=2”
示例 2:

输入: equation = “x=x”
输出: “Infinite solutions”
示例 3:

输入: equation = “2x=x”
输出: “x=0”

提示:

3 <= equation.length <= 1000
equation 只有一个 ‘=’.
equation 方程由整数组成，其绝对值在 [0, 100] 范围内，不含前导零和变量 ‘x’ 。

来源：力扣（LeetCode）

解题思路

  这是一个可以直接模拟的题目，但是题本身比较复杂需要注意处理给定的字符串，当然也可以直接用python自带的包来解决问题。在这一题中可以模拟人正常解方程的步骤，先将带x的元素移到一边，然后再将纯数字移到另一边，在移动的过程中需要注意正负号以及各类元素的类型问题，先将字符串同意处理成可以直接利用int转化的式子；接着将不同类型的元素分别相加；最后再约分即可获得答案。

class Solution:
    def solveEquation(self, equation: str) -> str:
        left,right=equation.split('=') #处理字符串头部
        if left.startswith('-'):
            left='0'+left
        if right.startswith('-'):
            right='0'+right
        lo,ro=re.findall(r'\+|\-',left),re.findall(r'\+|\-',right) #分离操作符
        leftE,rightE=re.split(r'\+|\-',left),re.split(r'\+|\-',right) #分离操作数
        leftE[0]='+'+leftE[0] #统一格式
        if leftE[0]=='+x' or leftE[0]=='-x':
            leftE[0]=leftE[0][0]+'1'+'x'
        rightE[0]='+'+rightE[0]
        if rightE[0]=='+x' or rightE[0]=='-x':
            rightE[0]=rightE[0][0]+'1'+'x'
        for i in range(len(lo)): #让操作数带上自己的操作符
            leftE[i+1]=lo[i]+leftE[i+1]
            if leftE[i+1]=='+x' or leftE[i+1]=='-x':
                leftE[i+1]=leftE[i+1][0]+'1'+'x'
        for i in range(len(ro)):
            rightE[i+1]=ro[i]+rightE[i+1]
            if rightE[i+1]=='+x' or rightE[i+1]=='-x':
                rightE[i+1]=rightE[i+1][0]+'1'+'x'
        lx,ln,rx,rn=0,0,0,0  #分别为左边x的系数和，数字和；右边x的系数和，数字和
        for i in leftE: #计算系数
            if i.endswith('x'):
                lx+=int(i[:-1])
            else:
                ln+=int(i)
        for i in rightE:
            if i.endswith('x'):
                rx+=int(i[:-1])
            else:
                rn+=int(i)
        if lx==rx and ln!=rn:
            return "No solution"
        if lx==rx:
            return "Infinite solutions"
        if lx!=rx and ln==rn:
            return 'x=0'
        return 'x='+str((rn-ln)//(lx-rx))
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