一、题目描述：

题目内容
题目示例
题目解析
- 3 <= equation.length <= 1000
- equation 只有一个 '='.
- 方程由绝对值在 [0, 100] 范围内且无任何前导零的整数和变量 'x' 组成。

二、思路分析：

我们拿到本题，题目要求对一元一次方程式字符串求出x的解，左边是变量右边是结果，那么对于没有解的情况是什么样的，我们继续审题：

本题提供方程式是的运算只有➕和➖两种运算
方程式只有一个x变量，一元一次方程组
当方程式无解时，则结果返回No solution
当方程式无限解时，则结果返回Infinite solutions

根据我们之前在学校对方式程的解法时，步骤大概分为如下几步：

"="号左边的表达式，求出x变量的和以及数字和
同理求出"="右边的表达式，求出x变量的和以及数字和
将右边的x变量和移到"="号左边与x变量进行减法计算
将左边的数字值移到"="号右边，与数字值进行减法计算
则x值就等于右边值/x系数

方法一：模拟求解

模拟解方程的过程，重点就是要找的x变量系数和数字值
需要使用变量 sign 来存储"="两边的x变量的系数的符号情况
将expiation表达式将"-"进行替换"+-"，然后将"="替换成"+=+",然后“+”划分
最后将expiation表达式转换成k*x=c

我们按照上述思路，使用python实现代码如下：

class Solution(object):
def solveEquation(self, equation):
    """
    :type equation: str
    :rtype: str
    """
    equation = equation.replace('-', '+-')
    equation = equation.replace('=', '+=+')
    words = equation.split('+')
    print(words)
    
    k, c, sign = 0, 0, 1  # equation ==> k*x = c
    for word in words:
        if word == '=':
            sign = -1
            continue
        if len(word) == 1:
            if word == 'x':
                k += sign * 1
            elif word.isdigit():
                c += -sign * int(word)
        elif word == '-x':
            k += -sign * 1
        elif len(word) > 1:
            if word[-1] == 'x':
                k += sign * int(word[:-1]) if word[0] != '-' else -sign * int(word[1:-1])
            elif word[-1].isdigit():
                c += -sign * int(word) if word[0] != '-' else sign * int(word[1:])
    if k == 0:
        return "No solution" if c else "Infinite solutions"
    return "x="+str(c//k) if not (c % k) else "No solution"

方法二：正则表达式
本题中方程式求解的过程，也是存在字符串查找到问题，因此可以直接使用正则表达式来查找
- 当方程式字符串中有x字符时，其系数是1，因此在查找前我们需要对系数为1时x变量添加为1。可以使用正则函数re.sub()方法查找x并替换成1x
- 方程式中是以"="划分的，因此使用split("=")将方程式分解成左右两个字符串并存储在exp中
- 使用for循环遍历exp列表，在查找左右两边的表达式的x变量和数字值时，我们也同样需要借助re.findall()方法查找
- 根据正则规则 '([-+]?\d+)x'，查找x变量值，并进行累计和计算，添加到K列表中
- 根据正则规则 '([-+]?\d+)\b',查找数字值，并进行累计和计算，添加到b列表中
- 左边x变量与右边x变量相减，则求出K
- 右边数值与左边数值相减，则求出B
- 当x变量系数K为0时，且B==0时，则方程式为无限解
- 当x变量系数K为0时，且B!=0时，则方程式为无解
- 当x变量系数K不为0时，则x等于-B/K
- 根据正则表达式，代替解析字符串繁琐的查找，代码量确实可以减少很多，实现代码如下：
```
class Solution(object):
    def solveEquation(self, equation):
        """
        :type equation: str
        :rtype: str
        """
        exp = re.sub(r'\bx','1x',equation).split('=')
        k,b=[],[]
        for ex in exp:
            k.append(sum(int(kk) for kk in re.findall(r'([-+]?\d+)x',ex)))
            b.append(sum(int(bb) for bb in re.findall(r'([-+]?\d+)\b',ex)))
        K=k[0]-k[1] # sub(*k)
        B=b[0]-b[1] # sub(*b)
        if K==0:
            return "Infinite solutions" if B==0 else "No solution"
        return "x="+str(-B//K)
```

三、总结：

本题考察对字符串按照方程式的解法规则进行解析模拟，当字符串的解析过程比较繁琐时，我们可以时正则表达式替代，AC提交记录如下：

时间复杂度：O(n),n为表达式的长度
空间复杂度：O(n),遍历表达式时需要使用临时空间

以上是本期内容，欢迎大佬们点赞评论，下期见～～～

【LeetCode】640. 求解方程

一、题目描述：

题目内容

题目示例

题目解析

二、思路分析：

方法一：模拟求解

方法二：正则表达式

三、总结：