Tarefa

Escreva um programa que absorva um composto composto apenas de elementos com um número atômico menor ou igual a 92 (Urânio) e produz a massa molar do composto em grams/mole.

Regras e Restrições

• Você não pode usar uma função que calcule diretamente massas molares para você.
• Seu programa deve ser capaz de executar em uma máquina offline.
• Você pode usar um arquivo de dados separado. O conteúdo deste arquivo deve ser fornecido.
• Sua pontuação é o comprimento do seu programa em bytes, mais o tamanho do seu arquivo de dados em bytes, se você optar por usá-lo.
• Este é o código-golfe , portanto, a pontuação mais baixa vence.

Entrada

Uma sequência contendo o composto. Essa string pode ser lida STDIN, passada como argumento ou definida como uma variável (especifique qual). A seguir estão todas as entradas válidas:

• CH2 (um carbono, dois hidrogênios)
• (CH2)8 (8 carbonos, 16 hidrogênios)
• U (1 urânio)

Não é necessário que o seu programa funcione entre parênteses incorporados (ie ((CH3)2N4)4) nem em qualquer composto que contenha um elemento com número atômico maior que 92. Se o seu programa não funcionar em nenhum dos dois casos acima, ele deve gerar saída Invalid formulapara esses casos - nenhum comportamento indefinido.

Resultado

Você deve produzir, para STDOUTou para uma variável, a massa molar do composto em grams/mole. Uma lista de massas atômicas de elementos está disponível aqui (Wikipedia) . Sua resposta deve ser precisa com a casa decimal para compostos que contenham menos de 100 átomos (arredondado).

Se a entrada for inválida, Invalid formuladeve ser emitida.

Informações sobre o cálculo da massa molar de um composto em grams/mole(Wikipedia).

Exemplos

Input                   Output
H2O                     18.015
O                       15.999 (16 acceptable)
C6H2(NO2)3CH3           227.132
FOOF                    69.995
C6H12Op3                Invalid formula
Np                      237 (or Invalid formula)
((C)3)4                 144.132 (or Invalid formula)
CodeGolf                Invalid formula

Bater, 978 708 675 673 650 636 632 631 598 594

211 bytes para o programa e 382 bytes para os dados.

A entrada está em STDIN, a saída está em STDOUT. AVISO: cria arquivos chamados ge a, se existirem, serão substituídos!

zcat y>g 2>a
s=(`sed 's/[A-Z][a-z]*/& /g;q'<g`)
p=1.008
v=`sed 's/[0-9]\+/*&/g;s/(/+(0/g'`
r=(`tail -1 g`)
for n in {0..91};{
p=`bc<<<$p+${r[n]}`
v=${v//${s[n]}/+$p}
}
o=`bc<<<0$v 2>a`
echo ${o:-Invalid formula}

Arquivo de dados

Isso requer um arquivo chamado y, que é a forma compactada por zopfli desses dados (sem nova linha à direita). O zopfli é um algoritmo de compactação compatível com gzip e pode ser descompactado com as ferramentas gzip padrão. Foi executado com 1024 iterações (isso provavelmente é demais). Os últimos 8 bytes foram removidos.

HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClKArCaScTiVCrMnFeNiCoCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbITeXeCsBaLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRnFrRaAcPaThU
0 2.995 2.937 2.072 1.798 1.201 1.996 1.992 2.999 1.182 2.81 1.315 2.677 1.103 2.889 1.086 3.39 3.648 .850 .130 4.878 2.911 3.075 1.054 2.942 .907 2.848 .24 4.613 1.834 4.346 2.904 2.292 4.038 .944 3.894 1.670 2.152 1.286 2.318 1.682 3.054 2.04 3.07 1.836 3.514 1.448 4.543 2.407 3.892 3.050 5.144 .696 3.693 1.612 4.422 1.578 1.211 .792 3.334 .758 5.36 1.604 5.286 1.675 3.575 2.43 2.329 1.675 4.120 1.913 3.523 2.458 2.892 2.367 4.023 1.987 2.867 1.883 3.625 3.788 2.82 1.78 .02 1 12 1 3 1 4.036 1.002 5.991

A base64 de yé (use base64 -dpara reproduzir o arquivo original):

H4sIAAAAAAACAwTB226DMAwA0G9LvEJQIbVi70LfHPBoJAiSaR729zsnBB2LVw/x0UWNMm1up4IE
+90ZCC1cvsCm2mkscEJ71l56dRept7ulTDY/Lebp5CW19MLVbbAOlSrlgfVH4fIyCihaXPGg49b6
lfPHXzhvxsecxxZ+Wb6TPq7B8O1a2HjH7Aue7p1qZ0ncgsKvz/8WxuRGoigGgfcfxYvA8r7kn9iA
ei6ohAt/+lzuihmD1PFnMrdIV0PeNfOczh3Ylrw8hnHaM6w1WC8V3X4hcYjOfbKlTyz0pewsP5nh
plOUK9mkPzkd4HLiCbktIGyQI5uaUvZzNBrwLhOf9hJij+Jo5WBf6mHLfh2OFqeaxOHbaGAZl5mL
h5UBI3Hlx99GX4llPumDjgw+NIee7uCaRbrZkzluIhJYi2E0ZU2gb5OnYBTSJQMRfv91irmCz4KK
B5Va5J7T7IGjHnR22PeAd+m3F3KW/voz4BMFPGNgxHE0Loq65M6+Pw==

O md5sum é d392b0f5516033f2ae0985745f299efd.

Explicação

Os números no arquivo são incrementos da massa atômica relativa (portanto, a massa atômica relativa do lítio é 1.008 + 0 + 2.995 + 2.937).

Esse script funciona convertendo a fórmula química em uma expressão aritmética com +e *, substituindo cada símbolo por sua massa atômica relativa, e depois alimentando a expressão bc. Se a fórmula contiver símbolos inválidos, bcocorrerá um erro de sintaxe e não produzirá nada para STDOUT; nesse caso, a saída é Invalid formula.

Se STDIN estiver vazio, a saída será 0. Parênteses aninhados são suportados.

zcat y>g 2>a # Unzip the file y and output result to the file g. Send standard error to file a (there will be an error because the last 8 bytes are missing)
s=(`sed 's/[A-Z][a-z]*/& /g;q'<g`)  # Read from g to sed; append a space after any capital letter optionally followed by a lowercase letter; exit at the end of the first line so the atomic masses are not processed in this way; parse result as space-separated array and save to variable $s
p=1.008 # In the upcoming loop, $p is the value obtained in the previous iteration
v=`sed 's/[0-9]\+/*&/g;s/(/+(0/g'` # Read from standard input to sed; prepend a * after any sequence of digits; replace ( with +(0; save to $v
r=(`tail -1 g`) # Get the last line of file g; parse as space-separated array; save to $r
for n in {0..91};{ # Loop once for each number from 0 to 91; set $n to the current number each iteration
p=`bc<<<$p+${r[n]}` # Concatenate $p, + and the next number from $r; send to bc and evaluate as arithmetic expression; save to $p (i.e. add the next increment from the file to $p)
v=${v//${s[n]}/+$p} # Replace every occurence of the current element symbol with + and $p (i.e. replace each symbol with a + and its relative atomic mass
} # end loop
o=`bc<<<0$v 2>a` # Prepend 0 to $v; send to bc and evaluate as arithmetic expression; redirect any errors on standard error to the file a; save result to $o
echo ${o:-Invalid formula} # If $o is empty (if there was a syntax error), output Invalid formula; otherwise output $o

Exemplo

C6H2(NO2)3CH3  #input
C*6H*2+(0NO*2)*3CH*3  #after line 3
+12.011*6+*1.008*2+(0+14.007+15.999*2)*3+12.011+1.008*3  #after the loop in lines 4-6
0+12.011*6+*1.008*2+(0+14.007+15.999*2)*3+12.011+1.008*3  #given to bc in line 7
227.132 #output as evaluated by bc

Perl - 924

Ele usa uma série de operações de substituição de regex na fórmula inserida para expandir os elementos e grupos inscritos, substituir os elementos por pesos atômicos e transformá-lo em uma sequência de adições que ele avalia.

$_=<>;chop;@g='H1008He4003Li6940Be9012B10810C12011N14007O15999F18998Ne20179Na22989Mg24305Al26981Si28085P30974S32060Cl35450Ar39948K39098Ca40078Sc44955Ti47867V50942Cr51996Mn54938Fe55845Co58933Ni58693Cu63546Zn65380Ga69723Ge72630As74922Se78960Br79904Kr83798Rb85468Sr87620Y88906Zr91224Nb92906Mo95960Tc98Ru101070Rh102906Pd106420Ag107868Cd112411In114818Sn118710Sb121760Te127600I126904Xe131293Cs132905Ba137327La138905Ce140116Pr140907Nd144242Pm145Sm150360Eu151964Gd157250Tb158925Dy162500Ho164930Er167259Tm168934Yb173054Lu174967Hf178490Ta180948W183840Re186207Os190230Ir192217Pt195084Au196967Hg200592Tl204380Pb207200Bi208980Po209At210Rn222Fr223Ra226Ac227Th232038Pa231036U238028'=~/(\D+)([\d\.]+)/g;for$b(0..91){$d=2*$b+1;$g[$d]=$g[$d]>999?$g[$d]/1000:$g[$d]}%h=@g;for$a('(\(((?>[^()]|(?1))*)\))(\d+)','()([A-Z][a-z]?)(\d+)'){for(;s/$a/$2x$3/e;){}}s/([A-Z][a-z]?)/($h{$1}||_).'+'/ge;if(/_/){print'Invalid formula';exit}$_.=0;print eval;

Mathematica 9 - 247 227

Isso é claramente trapaça, pois estou usando uma função que calcula diretamente massas atômicas (mas não massas molares!):

r=StringReplace;f[s_]:=Check[ToExpression@r[r[r[s,x:RegularExpression["[A-Z][a-z]*"]:>"ElementData[\""<>x<>"\",\"AtomicWeight\"]+"],x:DigitCharacter..:>"*"<>x<>"+"],{"+*"->"*","+"~~EndOfString->"","+)"->")"}],"Invalid formula"]

Uso: Chame a função fcom uma string contendo a fórmula, a saída será a massa.

Teste:

f["H2O"]           (* => 18.0153 *)
f["O"]             (* => 15.9994 *)
f["C6H2(NO2)3CH3"] (* => 227.131 *)
f["FOOF"]          (* => 69.9956 *)
f["C6H12Op3"]      (* => Invalid formula *)
f["Np"]            (* => 237 *)
f["((C)3)4"]       (* => 144.128 *)
f["CodeGolf"]      (* => Invalid formula *)

O Mathematica 10 não gera um número bruto, mas um número com uma unidade, portanto isso pode não ser aceitável.

Javascript, 1002

A entrada está dentro qe a saída está dentro a. Como eu não tinha certeza de quais eram as regras para arredondamento, truncei para três casas após o decimal (ou menos, se os dígitos não estivessem disponíveis na Wikipedia).

H=1.008
He=4.002
Li=6.94
Be=9.012
B=10.812
C=12.011
N=14.007
O=15.999
F=18.998
Ne=20.179
Na=22.989
Mg=24.305
Al=26.981
Si=28.085
P=30.973
S=32.06
Cl=35.45
Ar=39.948
K=39.098
Ca=40.078
Sc=44.955
Ti=47.867
V=50.941
Cr=51.996
Mn=54.938
Fe=55.845
Co=58.933
Ni=58.693
Cu=63.546
Zn=65.38
Ga=69.723
Ge=72.630
As=74.921
Se=78.96
Br=79.904
Kr=83.798
Rb=85.467
Sr=87.62
Y=88.905
Zr=91.224
Nb=92.906
Mo=95.96
Tc=98
Ru=101.07
Rh=102.905
Pd=106.42
Ag=107.868
Cd=112.411
In=114.818
Sn=118.710
Sb=121.760
Te=127.60
I=126.904
Xe=131.293
Cs=132.905
Ba=137.327
La=138.905
Ce=140.116
Pr=140.907
Nd=144.242
Pm=145
Sm=150.36
Eu=151.964
Gd=157.25
Tb=158.925
Dy=162.500
Ho=164.930
Er=167.259
Tm=168.934
Yb=173.054
Lu=174.966
Hf=178.49
Ta=180.947
W=183.84
Re=186.207
Os=190.23
Ir=192.217
Pt=195.084
Au=196.966
Hg=200.592
Tl=204.38
Pb=207.2
Bi=208.980
Po=209
At=210
Rn=222
Fr=223
Ra=226
Ac=227
Th=232.038
Pa=231.035
U=238.028
try{a=eval(q.replace(/(\d+)/g,'*$1').replace(/(\w)(?=[A-Z\(])/g,'$1+'))}catch(e){a="Invalid formula"}

Javascript (E6) 1231

Como uma função com a entrada como argumento e retornando a saída. Precisão: 3 dígitos decimais

Use regexp para transformar a fórmula química em uma expressão aritmética simples, com somas e produtos, substituindo:

• ( com +(
• qualquer sequência numérica com '*', a sequência numérica
• qualquer letra maiúscula seguida de letras com '+', então a massa atômica do elemento correspondente (se encontrado)

Em seguida, a expressão é avaliada e o valor retornado. Em caso de erros ou se o valor for NaN (ou zero), a função retornará 'Fórmula inválida'

Agora vejo que todas as outras respostas usam o mesmo método ... oh, aqui está a versão javascript

F=f=>{
  T={H:1.008,He:4.002,Li:6.94,Be:9.012,B:10.81,C:12.011
  ,N:14.007,O:15.999,F:18.998,Ne:20.179,Na:22.989,Mg:24.305
  ,Al:26.981,Si:28.085,P:30.973,S:32.06,Cl:35.45,Ar:39.948
  ,K:39.098,Ca:40.078,Sc:44.955,Ti:47.867,V:50.941,Cr:51.996,Mn:54.938
  ,Fe:55.845,Co:58.933,Ni:58.693,Cu:63.546,Zn:65.38,Ga:69.723,Ge:72.630
  ,As:74.921,Se:78.96,Br:79.904,Kr:83.798,Rb:85.467,Sr:87.62,Y:88.905,Zr:91.224
  ,Nb:92.906,Mo:95.96,Tc:98,Ru:101.07,Rh:102.905,Pd:106.42,Ag:107.868,Cd:112.411
  ,In:114.818,Sn:118.710,Sb:121.760,Te:127.60,I:126.904,Xe:131.293
  ,Cs:132.905,Ba:137.327,La:138.905,Ce:140.116,Pr:140.907,Nd:144.242,Pm:145
  ,Sm:150.36,Eu:151.964,Gd:157.25,Tb:158.925,Dy:162.500,Ho:164.930,Er:167.259
  ,Tm:168.934,Yb:173.054,Lu:174.966,Hf:178.49,Ta:180.947,W:183.84,Re:186.207
  ,Os:190.23,Ir:192.217,Pt:195.084,Au:196.966,Hg:200.592,Tl:204.38,Pb:207.2
  ,Bi:208.980,Po:209,At:210,Rn:222,Fr:223,Ra:226,Ac:227,Th:232.038,Pa:231.035
  ,U:238.028,Np:237,Pu:244,Am:243,Cm:247,Bk:247,Cf:251,Es:252,Fm:257,Md:258
  ,No:259,Lr:266,Rf:267,Db:268,Sg:269,Bh:270,Hs:269,Mt:278
  ,Ds:281,Rg:281,Cn:285,Uut:286,Fl:289,Uup:289,Lv:293,Uus:294,Uuo:294};
  e='Invalid formula';
  try{return eval(f.replace(/([A-Z][a-z]*)|(\d+)|(\()/g,(f,a,b,c)=>c?'+(':b?'*'+b:a='+'+T[a]))||e}
  catch(x){}return e
}

PHP - 793 (583 + 210)

Distanciado em grande parte pela resposta do professorfish , que usa um método semelhante, mas ei ... Os símbolos e as massas são compactados com gzip no arquivo aobtido com o seguinte código:

$symbolsList = ['H', 'He', 'Li', 'Be', 'B', 'C', 'N', 'O', 'F', 'Ne', 'Na', 'Mg', 'Al', 'Si', 'P', 'S', 'Cl', 'Ar', 'K', 'Ca', 'Sc', 'Ti', 'V', 'Cr', 'Mg', 'Fe', 'Co', 'Ni', 'Cu', 'Zn', 'Ga', 'Ge', 'As', 'Se', 'Br', 'Kr', 'Rb', 'Sr', 'Y', 'Zr', 'Nb', 'Mo', 'Tc', 'Ru', 'Rh', 'Pd', 'Ag', 'Cd', 'In', 'Sn', 'Sb', 'Te', 'I', 'Xe', 'Cs', 'Ba', 'La', 'Ce', 'Pr', 'Nd', 'Pm', 'Sm', 'Eu', 'Gd', 'Tb', 'Dy', 'Ho', 'Er', 'Tm', 'Yb', 'Lu', 'Hf', 'Ta', 'W', 'Re', 'Os', 'Ir', 'Pt', 'Au', 'Hg', 'Tl', 'Pb', 'Bi', 'Po', 'At', 'Rn', 'Fr', 'Ra', 'Ac', 'Th', 'Pa', 'U'];
$massesList = [1.008, 4.003, 6.94, 9.012, 10.81, 12.011, 14.007, 15.999, 18.998, 20.18, 22.99, 24.305, 26.982, 28.085, 30.974, 32.06, 35.45, 39.948, 39.098, 40.078, 44.956, 47.867, 50.942, 51.996, 54.938, 55.845, 58.933, 58.6934, 63.546, 65.38, 69.726, 72.630, 74.922, 78.96, 79.904, 83.798, 85.468, 87.62, 88.906, 91.224, 92.906, 95.96, 98, 101.07, 102.906, 106.42, 107.868, 112.411, 114.818, 118.710, 121.760, 127.60, 126.904, 131.293, 132.905, 137.327, 138.905, 140.116, 140.908, 144.242, 145, 150.36, 151.964, 157.25, 158.925, 162.5, 164.93, 167.259, 168.934, 173.054, 174.967, 178.49, 180.948, 183.84, 186.207, 190.23, 192.217, 195.084, 196.967, 200.592, 204.38, 207.2, 208.98, 209, 210, 222, 223, 226, 227, 232.038, 231.036, 238.029];

$fileArrayContent = [$symbolsList, $massesList];
$fileStringContent = json_encode($fileArrayContent);

$file = gzopen('a', 'w9');
gzwrite($file, $fileStringContent);
gzclose($file);

A fórmula deve ser armazenada na $fvariável:

$a=json_decode(gzfile('a')[0]);$r=@eval('return '.str_replace($a[0],$a[1],preg_replace(['#(?<=(?!\().)(\(|'.implode('|',$a[0]).')#','#\d+#'],['+${1}','*$0'],$f)).';');echo error_get_last()?'Invalid formula':$r;

Aqui está a versão não-gasta e comentada:

// Recover the data stored in the compressed file
$fileStringContent = gzfile('a')[0];
$fileArrayContent = json_decode($fileStringContent);
$symbolsList = $fileArrayContent[0];
$massesList = $fileArrayContent[1];

$formula = preg_replace('#(?<=(?!\().)(\(|'. implode('|', $symbolsList) .')#', '+${1}', $formula); // Add a "+" before each opening paranthesis and symbol not at the beginning of the string and not preceded by an opening paranthesis
$formula = preg_replace('#\d+#', '*$0', $formula); // Add a "*" before each number

$formula = str_replace($symbolsList, $massesList, $formula); // Replace each symbol with its corresponding mass

$result = @eval('return '. $formula .';'); // Evaluate the value without showing the errors
echo error_get_last() ? 'Invalid formula' : $result; // Print the value, or "Invalid formula" if there was an error

Scala, 1077

Vejo todas as suas soluções em linguagens dinamicamente tipadas com cop-outs como evalou função de massa atômica incorporada e levanto a você uma solução de linguagem tipicamente estatizada:

object M{type S=String;type Z=(Int,S)
val d="H  *dHe JVLi inBe!!rB !5\"C !AiN !W!O !l3F \".*Ne\":_Na\"XUMg\"fUAl#%#Si#0iP #OOS #[&Cl$!,Ar$P|K $GxCa$RBSc%(7Ti%G5V %gwCr%s.Mn&4JFe&>)Co&^yNi&\\ECu'2\"Zn'ERGa'seGe(4^As(M#Se(x Br)$$Kr)MLRb)_5Sr)v,Y *%kZr*>LNb*PBMo*ppTc+(TRu+I4Rh+\\ePd,$,Ag,3RCd,cqIn,}LSn-HrSb-i>Te.IJI .B$Xe.peCs/#sBa/RwLa/ccCe/pXPr/y!Nd0>NPm0FTSm1!VEu12\\Gd1jrTb1|aDy2DdHo2^VEr2wATm3+0Yb3W Lu3k@Hf42nTa4L{W 4kfRe5&wOs5QdIr5fqPt6'BAu6;DHg6azTl7,8Pb7J8Bi7]2Po7]FAt7h$Rn9+bFr96@Ra9V8Ac9`tTh:8NPa:-mU :x4".grouped(5).map{s=>(s.take(2).trim,s(2)*8836+s(3)*94+s(4)-285792)}.toMap
def k(n:S):Z={val x=n.takeWhile(_.isDigit);(if(x=="")1 else x.toInt,n drop x.length)}
def o(m:S):Z={if(m(0)==40){val(i,s)=a(m.tail);if(s(0)!=41)???;val(j,t)=k(s.tail);(j*i,t)}else{val l=if(m.size>1&&m(1).isLower)2 else 1;val(i,s)=d(m.take(l))->m.drop(l);val(j,t)=k(s);(j*i,t)}}
def a(m:S)={var(r,s)=(m,0);do{val(y,z)=o(r);r=z;s+=y}while(r!=""&&r(0)!=41);s->r}
def main(q:Array[S]){println(try{val(m,s)=a(io.Source.stdin.getLines.next);if(s!="")???;m/1e3}catch{case _=>"Invalid formula"})}}

Eu deveria considerar alguma compactação para os dados, mas por enquanto vamos apenas ter as massas atômicas na base 94, descomprimidas.