Primary Practice h59
根据 reactionFile 给出的一系列反应， 判断一个体系中根据 init 物质，判断出最后可能都存在什么物质
本文件中存放了若干的化学反应方程式（总数量不会超过 1000 个）
本文件中存放了一系列的化学反应 #表示注释
化学反应以 = 分为了左侧和右侧；不同化合物之间至少有一个空格
A + B = C + D 意味着体系中如果有了 A B 就可以生成 C D，同样如果有 C D 也可以生成 A B
所有反应，反应物前系数均为 1
- 从文件中读取反应方程式，用
哈希映射 Reaction 类存储：反应物存储为一个集合、生成物存储为一个集合，二者一一对应（可逆反应，反应物和生成物可互换）；
- 遍历方程式映射，如果 result 含有所有的反应物且不含有所有的生成物（不含、含一部分），则将生成物加入 result；依据生成物加反应物同理；
- 若遍历一次，result 未添加新的物质，说明反应达到平衡。
2021.5.13 更新
文件读取方程式不能用哈希映射存储，因为可能存在反应物相同而生成物不同的情况。
所以新建了 Reaction 类。
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| package com.huawei.classroom.student.h59;
import java.util.Set;
public class Reaction {
private Set<String> reactant;
private Set<String> product;
public Reaction(Set<String> reactant, Set<String> product) {
this.reactant = reactant;
this.product = product;
}
public Set<String> getReactant() {
return reactant;
}
public Set<String> getProduct() {
return product;
}
}
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| package com.huawei.classroom.student.h59;
import java.io.*;
import java.util.*;
public class ReactionTools {
public Set<String> findAllComponents(String reactionFile,Set<String> initComponents){
List<Reaction> reactions = readLines(reactionFile);
Set<String> result = new HashSet<>(initComponents);
int newAddCount = initComponents.size();
while (newAddCount != 0) {
newAddCount = 0;
for (Reaction reaction : reactions) {
if (result.containsAll(reaction.getReactant()) && !result.containsAll(reaction.getProduct())) {
result.addAll(reaction.getProduct());
newAddCount++;
} else if (result.containsAll(reaction.getProduct()) && !result.containsAll(reaction.getReactant())) {
result.addAll(reaction.getReactant());
newAddCount++;
}
}
}
return result;
}
public List<Reaction> readLines(String filename) {
String line;
Reader reader = null;
List<Reaction> result = new ArrayList<>();
try {
reader = new FileReader(filename);
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
if (reader == null) {
return null;
}
LineNumberReader lineReader = new LineNumberReader(reader);
try {
while (true) {
line = lineReader.readLine();
if (line == null) {
break;
}
if (line.trim().length() == 0 || line.startsWith("#")) {
continue;
}
String[] reaction = line.split("=");
String left = reaction[0];
String right = reaction[1];
String[] lefts = left.split("\\ \\+\\ ");
Set<String> leftSet = new HashSet<>();
for (String s : lefts) {
leftSet.add(s.trim());
}
String[] rights = right.split("\\ \\+\\ ");
Set<String> rightSet = new HashSet<>();
for (String s : rights) {
rightSet.add(s.trim());
}
result.add(new Reaction(leftSet, rightSet));
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return result;
}
}
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| package com.huawei.classroom.student.h59;
import java.io.*;
import java.util.*;
public class ReactionTools {
public Set<String> findAllComponents(String reactionFile,Set<String> initComponents){
Map<Set<String>, Set<String>> reactions = readLines(reactionFile);
Set<String> result = new HashSet<>(initComponents);
Set<Map.Entry<Set<String>, Set<String>>> reactionsEntrySet = reactions.entrySet();
int newAddCount = initComponents.size();
while (newAddCount != 0) {
newAddCount = 0;
for (Map.Entry<Set<String>, Set<String>> entry : reactionsEntrySet) {
if (result.containsAll(entry.getKey()) && !result.containsAll(entry.getValue())) {
result.addAll(entry.getValue());
newAddCount++;
} else if (result.containsAll(entry.getValue()) && !result.containsAll(entry.getKey())) {
result.addAll(entry.getKey());
newAddCount++;
}
}
}
return result;
}
public Map<Set<String>, Set<String>> readLines(String filename) {
String line;
Reader reader = null;
Map<Set<String>, Set<String>> result = new HashMap<>();
try {
reader = new FileReader(filename);
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
if (reader == null) {
return null;
}
LineNumberReader lineReader = new LineNumberReader(reader);
try {
while (true) {
line = lineReader.readLine();
if (line == null) {
break;
}
if (line.trim().length() == 0 || line.startsWith("#")) {
continue;
}
String[] reaction = line.split("=");
String left = reaction[0];
String right = reaction[1];
String[] lefts = left.split("\\ \\+\\ ");
Set<String> leftSet = new HashSet<>();
for (String s : lefts) {
leftSet.add(s.trim());
}
String[] rights = right.split("\\ \\+\\ ");
Set<String> rightSet = new HashSet<>();
for (String s : rights) {
rightSet.add(s.trim());
}
result.put(leftSet, rightSet);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return result;
}
}
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Source code