#CSP0011. [CSP-J 2022] 逻辑表达式

[CSP-J 2022] 逻辑表达式

Description

逻辑表达式是计算机科学中的重要概念和工具,包含逻辑值、逻辑运算、逻辑运算优先级等内容。

在一个逻辑表达式中,元素的值只有两种可能:$0$(表示假)和 $1$(表示真)。元素之间有多种可能的逻辑运算,本题中只需考虑如下两种:“与”(符号为&)和“或”(符号为|)。其运算规则如下:

$0 \mathbin{\&} 0 = 0 \mathbin{\&} 1 = 1 \mathbin{\&} 0 = 0$,$1 \mathbin{\&} 1 = 1$;

$0 \mathbin{|} 0 = 0$,$0 \mathbin{|} 1 = 1 \mathbin{|} 0 = 1 \mathbin{|} 1 = 1$。

在一个逻辑表达式中还可能有括号。规定在运算时,括号内的部分先运算;两种运算并列时,&运算优先于|运算;同种运算并列时,从左向右运算。

比如,表达式0|1&0的运算顺序等同于0|(1&0);表达式0&1&0|1的运算顺序等同于((0&1)&0)|1

此外,在 C++ 等语言的有些编译器中,对逻辑表达式的计算会采用一种“短路”的策略:在形如a&b的逻辑表达式中,会先计算a部分的值,如果 $a = 0$,那么整个逻辑表达式的值就一定为 $0$,故无需再计算b部分的值;同理,在形如a|b的逻辑表达式中,会先计算a部分的值,如果 $a = 1$,那么整个逻辑表达式的值就一定为 $1$,无需再计算b部分的值。

现在给你一个逻辑表达式,你需要计算出它的值,并且统计出在计算过程中,两种类型的“短路”各出现了多少次。需要注意的是,如果某处“短路”包含在更外层被“短路”的部分内则不被统计,如表达式1|(0&1)中,尽管0&1是一处“短路”,但由于外层的1|(0&1)本身就是一处“短路”,无需再计算0&1部分的值,因此不应当把这里的0&1计入一处“短路”。

Input Format

输入共一行,一个非空字符串 $s$ 表示待计算的逻辑表达式。

Output Format

输出共两行,第一行输出一个字符01,表示这个逻辑表达式的值;第二行输出两个非负整数,分别表示计算上述逻辑表达式的过程中,形如a&ba|b的“短路”各出现了多少次。

0&(1|0)|(1|1|1&0)
1
1 2
(0|1&0|1|1|(1|1))&(0&1&(1|0)|0|1|0)&0
0
2 3

Hint

说明/提示

【样例解释 #1】

该逻辑表达式的计算过程如下,每一行的注释表示上一行计算的过程:


0&(1|0)|(1|1|1&0)

=(0&(1|0))|((1|1)|(1&0)) //用括号标明计算顺序

=0|((1|1)|(1&0))   //先计算最左侧的 &,是一次形如 a&b 的“短路”

=0|(1|(1&0))       //再计算中间的 |,是一次形如 a|b 的“短路”

=0|1               //再计算中间的 |,是一次形如 a|b 的“短路”

=1

【样例 #3】

见附件中的expr/expr3.inexpr/expr3.ans

【样例 #4】

见附件中的expr/expr4.inexpr/expr4.ans

【数据范围】

设 $\lvert s \rvert$ 为字符串 $s$ 的长度。

对于所有数据,$1 \le \lvert s \rvert \le {10}^6$。保证 $s$ 中仅含有字符01&|()且是一个符合规范的逻辑表达式。保证输入字符串的开头、中间和结尾均无额外的空格。保证 $s$ 中没有重复的括号嵌套(即没有形如((a))形式的子串,其中a是符合规范的逻辑表达式)。

| 测试点编号 | $\lvert s \rvert \le$ | 特殊条件 |

|:-:|:-:|:-:|

| $1 \sim 2$ | $3$ | 无 |

| $3 \sim 4$ | $5$ | 无 |

| $5$ | $2000$ | 1 |

| $6$ | $2000$ | 2 |

| $7$ | $2000$ | 3 |

| $8 \sim 10$ | $2000$ | 无 |

| $11 \sim 12$ | ${10}^6$ | 1 |

| $13 \sim 14$ | ${10}^6$ | 2 |

| $15 \sim 17$ | ${10}^6$ | 3 |

| $18 \sim 20$ | ${10}^6$ | 无 |

其中:

特殊性质 1 为:保证 $s$ 中没有字符&

特殊性质 2 为:保证 $s$ 中没有字符|

特殊性质 3 为:保证 $s$ 中没有字符()

【提示】

以下给出一个“符合规范的逻辑表达式”的形式化定义:

  • 字符串01是符合规范的;

  • 如果字符串s是符合规范的,且s不是形如(t)的字符串(其中t是符合规范的),那么字符串(s)也是符合规范的;

  • 如果字符串ab均是符合规范的,那么字符串a&ba|b均是符合规范的;

  • 所有符合规范的逻辑表达式均可由以上方法生成。

Source

思码特OJ编程训练营 http://127.0.0.1