给定一个化学式formula（作为字符串），返回每种原子的数量。
原子总是以一个大写字母开始，接着跟随0个或任意个小写字母，表示原子的名字。
如果数量大于 1，原子后会跟着数字表示原子的数量。如果数量等于 1 则不会跟数字。例如，H2O 和 H2O2 是可行的，但 H1O2 这个表达是不可行的。
两个化学式连在一起是新的化学式。例如 H2O2He3Mg4 也是化学式。
一个括号中的化学式和数字（可选择性添加）也是化学式。例如 (H2O2) 和 (H2O2)3 是化学式。
给定一个化学式 formula ，返回所有原子的数量。格式为：第一个（按字典序）原子的名字，跟着它的数量（如果数量大于 1），然后是第二个原子的名字（按字典序），跟着它的数量（如果数量大于 1），以此类推。
示例 1：输入：formula = "H2O"
输出："H2O"
解释：
原子的数量是 {'H': 2, 'O': 1}。
示例 2：输入：formula = "Mg(OH)2"
输出："H2MgO2"
解释：
原子的数量是 {'H': 2, 'Mg': 1, 'O': 2}。
示例 3：输入：formula = "K4(ON(SO3)2)2"
输出："K4N2O14S4"
解释：
原子的数量是 {'K': 4, 'N': 2, 'O': 14, 'S': 4}。
示例 4：输入：formula = "Be32"
输出："Be32"
解题思路
使用递归实现栈的功能
- 当遇到’('时,对括号内的元素进行递归
- 当遇到’)'时，携带map出栈（map内原子个数还需要乘括号后出现的数字，如果没有，默认为1），回到上一级函数，并且将返回的map进行合并
- 在递归函数中，遇到字母，即需要处理原子，统计个数，使用treemap记录该原子出现次数
代码
class Solution {int next=-1;public String countOfAtoms(String formula) {StringBuilder builder = new StringBuilder();Map<String, Integer> map = count(formula, 0);for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {builder.append(entry.getKey()).append(entry.getValue()==1?"":entry.getValue());}return builder.toString();}public Map<String,Integer> merge(Map<String,Integer> a,Map<String,Integer> b) {for (Map.Entry<String,Integer> c:b.entrySet()){a.put(c.getKey(),a.getOrDefault(c.getKey(),0)+c.getValue());}return a;}public Map<String,Integer> count(final String formula, int l) {Map<String, Integer> map = new TreeMap<String, Integer>();for (int i=l;i<formula.length();){if(formula.charAt(i)=='('){Map<String, Integer> count = count(formula, i + 1);merge(map,count);i=next;}else if(formula.charAt(i)==')'){//后面没有跟数字，默认值是1if(i+1>=formula.length()||!Character.isDigit(formula.charAt(i+1)))//没有跟数字next=i+1;else {//把数字提取出来i++;int s=i;while (i<formula.length()&&Character.isDigit(formula.charAt(i)))i++;int cur=Integer.parseInt(formula.substring(s,i));map.replaceAll((k,v)->v*cur);next=i;}return map;} else if(Character.isUpperCase(formula.charAt(i))) {
//遇到大写字母，如果后面有小写的也归于此原子int s = i;i++;while (i < formula.length() && Character.isLowerCase(formula.charAt(i)))i++;String key = formula.substring(s, i);int cur;if (i >= formula.length() || !Character.isDigit(formula.charAt(i)))cur = 1;else {s = i;while (i < formula.length() && Character.isDigit(formula.charAt(i)))i++;cur = Integer.parseInt(formula.substring(s, i));}map.put(key, map.getOrDefault(key, 0) + cur);}}return map;}
}
)
