#CSPJ202203. 【CSP-J】-2022-逻辑表达式

    ID: 311 传统题 1000ms 256MiB 尝试: 0 已通过: 0 难度: (无) 上传者: 标签>CSP-J2022逻辑运算短路求值括号匹配运算优先级表达式解析

【CSP-J】-2022-逻辑表达式

当前没有测试数据。

题目描述

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 &
  • 或:符号为 |

其运算规则如下:

$$0 \mathbin{\&} 0 = 0,\quad 0 \mathbin{\&} 1 = 0,\quad 1 \mathbin{\&} 0 = 0,\quad 1 \mathbin{\&} 1 = 1$$$$0 \mathbin{|} 0 = 0,\quad 0 \mathbin{|} 1 = 1,\quad 1 \mathbin{|} 0 = 1,\quad 1 \mathbin{|} 1 = 1$$

在一个逻辑表达式中还可能有括号。规定在运算时:

  1. 括号内的部分先运算;
  2. 两种运算并列时,& 运算优先于 | 运算;
  3. 同种运算并列时,从左向右运算。

例如:

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。
  • 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,故无需再计算 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。

例如,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”。

输入格式

输入共一行,一个非空字符串 ss,表示待计算的逻辑表达式。

输出格式

输出共两行:

第一行输出一个字符 0 或 1,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&b 和 a|b 的“短路”各出现了多少次。

输入输出样例 #1

输入:

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

输出:

1
1 2

输入输出样例 #2

输入:

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

输出:

0
2 3

样例解释

样例 1 解释:

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.in 与 expr/expr3.ans。

样例 4:

见附件中的 expr/expr4.in 与 expr/expr4.ans。

数据范围

设 ∣s∣|s| 为字符串 ss 的长度。

对于所有数据,保证:

  • 1≤∣s∣≤1061 \le |s| \le 10^6。
  • ss 中仅含有字符 0、1、&、|、(、)。
  • ss 是一个符合规范的逻辑表达式。
  • 输入字符串的开头、中间和结尾均无额外的空格。
  • ss 中没有重复的括号嵌套,即没有形如 ((a)) 的子串,其中 a 是符合规范的逻辑表达式。

测试点分布

测试点 1~2:

  • ∣s∣≤3|s| \le 3。
  • 无特殊条件。

测试点 3~4:

  • ∣s∣≤5|s| \le 5。
  • 无特殊条件。

测试点 5:

  • ∣s∣≤2000|s| \le 2000。
  • 满足特殊性质 1。

测试点 6:

  • ∣s∣≤2000|s| \le 2000。
  • 满足特殊性质 2。

测试点 7:

  • ∣s∣≤2000|s| \le 2000。
  • 满足特殊性质 3。

测试点 8~10:

  • ∣s∣≤2000|s| \le 2000。
  • 无特殊条件。

测试点 11~12:

  • ∣s∣≤106|s| \le 10^6。
  • 满足特殊性质 1。

测试点 13~14:

  • ∣s∣≤106|s| \le 10^6。
  • 满足特殊性质 2。

测试点 15~17:

  • ∣s∣≤106|s| \le 10^6。
  • 满足特殊性质 3。

测试点 18~20:

  • ∣s∣≤106|s| \le 10^6。
  • 无特殊条件。

特殊性质说明

  • 特殊性质 1:保证 ss 中没有字符 &。
  • 特殊性质 2:保证 ss 中没有字符 |。
  • 特殊性质 3:保证 ss 中没有字符 ( 和 )。

提示

以下给出一个“符合规范的逻辑表达式”的形式化定义:

  1. 字符串 0 和 1 是符合规范的。
  2. 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。
  3. 如果字符串 a 和 b 均是符合规范的,那么字符串 a&b、a|b 均是符合规范的。
  4. 所有符合规范的逻辑表达式均可由以上方法生成。