Question

我尝试用C ++编写一个简单的控制台应用程序，该应用程序可以读取任何化学式，然后计算其摩尔质量，例如：

Na2CO3，或类似的东西：
La0.6Sr0.4CoO3，或带有方括号：
Fe（NO3）3

问题是我不知道如何处理输入流。我认为在这种情况下，读取输入并将其存储到char向量中可能比使用通用字符串更好。

我的第一个想法是逐步检查所有元素（存储在char向量中）：当大写字母后没有小写字母时，我发现碳（C）代替“钴”（Co）或“铜”（Cu）的元素。基本上，我尝试使用方法 isupper（...）， islower（...）或 isalpha（...） 。

// first idea, but it seems to be definitely the wrong way
// read input characters from char vector 
// check if element contains only one or two letters
// ... and convert them to a string, store them into a new vector
// ... finally, compute the molar mass elsewhere
// but how to deal with the numbers... ? 

for (unsigned int i = 0; i < char_vec.size()-1; i++)
{
    if (islower(char_vec[i]))
    {
        char arr[] = { char_vec[i - 1], char_vec[i] };
        string temp_arr(arr, sizeof(arr));
        element.push_back(temp_arr);
    }
    else if (isupper(char_vec[i]) && !islower(char_vec[i+1]))
    {
        char arrSec[] = { char_vec[i] };
        string temp_arrSec(arrSec, sizeof(arrSec));
        element.push_back(temp_arrSec);
    }
    else if (!isalpha(char_vec[i]) || char_vec[i] == '.')
    {
        char arrNum[] = { char_vec[i] };
        string temp_arrNum(arrNum, sizeof(arrNum));
        stoechiometr_num.push_back(temp_arrNum);
    }
}

我需要一个可以处理字母和数字的简单算法。也有可能使用指针，但是目前我对这种技术还不太熟悉。无论如何，我愿意接受这种理解，以防有人想向我解释如何在这里使用它们。

我将非常感谢您的支持，当然也有一些有关此问题的代码段，因为我一直在思考这几天而没有任何进展……请记住，我不是初学者，而是中级。

Answer 1

这个问题肯定不是初学者的问题，但我会尽力让您了解如何做到这一点。

假设：我不考虑同位素质量相同的原子序数可能不同的同位素情况。

将其建模为现实世界。

您将如何解决现实生活中的问题？

说，如果我给您化学式：Fe(NO3)3，您将要做的是：
1. 将其转换为如下形式：
```
Total Mass => [1 of Fe] + [3 of NO3] => [1 of Fe] + [ 3 of [1 of N + 3 of O ] ]
           => 1 * Fe + 3 * (1 * N + 3 * O)
```
2. 然后，您将搜索元素的单个质量，然后替换它们。
```
Total Mass => 1 * 56 + 3 * (1 * 14 + 3 * 16)
           => 242
```
现在，开始编程。

相信我，您在编程中也必须这样做。
1. 将您的化学式转换为上面讨论的形式，即将Fe(NO3)3转换为Fe*1+(N*1+O*3)*3。我认为这是这个问题中最难的部分。但这也可以通过分解为多个步骤来完成。
  1. 检查所有元素后面是否都有数字。如果不是，则在其后添加“ 1”。例如，在这种情况下，O后面有一个数字3。但是Fe和N没有它。
  此步骤之后，您的公式应更改为Fe1(N1O3)3。
  1. 现在，将上面公式的num中的每个数字转换为：
    1. *num+如果当前编号后面有一些元素。
    2. *num如果遇到'）'或之后的公式结尾。
    此后，您的公式应更改为Fe*1+(N*1+O*3)*3。
2. 现在，您的问题是解决上述公式。为此有一个非常简单的算法。请参阅：https://www.geeksforgeeks.org/expression-evaluation/。在您的情况下，您的操作数可以是数字（例如2）或元素（例如Fe）。您的运算符可以为*和+。括号也可以出现。

要查找单个质量，可以维护一个std::map<std::string, int>，其中element name为key，其mass为value。

希望这会有所帮助。

如何使用字符串或char向量（分别包含任何化学组成的公式）并计算其摩尔质量？

1 个答案: