逻辑表达式
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【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&)和“或”(符号为|)。其运算规则如下:
0&0 = 0&1 = 1&0 = 0,1&1=1;
0|0 = 0,0|1 = 1|0 = 1|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”。
【输入格式】
输入共一行,一个非空字符串 \(s\) 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】
Input
0&(1|0)|(1|1|1&0)
Output
1
1 2
【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
=1 //再计算中间的|,是一次形如a|b的“短
【输入输出样例2】
Input
(0|1&0|1|1|(1|1))&(0&1&(1|0)|0|1|0)&0
Output
0
2 3
【数据限制】
设 \(|s|\) 为字符串 \(s\) 的长度。
对于所有数据,\(1≤|s|≤10^6\)。保证 \(s\) 中仅含有字符 0、1、&、|、(、) 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)
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(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:
• 字符串 0 和 1 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 \(a\) 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;
• 所有符合规范的逻辑表达式均可由以上方法生成。
【来源】
Mr.he
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