造一个质谱仪！

Question

挑战

鉴于有机分子的高分辨分子质量，输出该分子的分子式。

解释

输入将是一个小数到三个小数位的精度，分子的相对分子质量。

在这里，分子质量被定义为化合物中原子质量的总和。由于你只是在寻找有机化合物的分子公式，所以你需要知道的原子质量是：

• C，碳: 12.011
• 氢: 1.008
• O，氧气: 15.999
• N，氮: 14.007

你的配方应该只含有碳、氢、氧或氮。

在编写公式时，应采取以下形式：

CaHbOcNd

其中元素必须按这个顺序排列(C -> H -> O -> N，所以C2O8N4H6应该是C2H6O8N4)，而a、b、c和d是分子中前一个元素的数字(即C2表示分子中有两个碳原子)。

如果a、b、c或d为零，则公式中不应包含该元素(例如，C2H6O2N0应为C2H6O2)。最后，如果a、b、c或d是一个，则不应该在公式中包含数字(例如，C1H4应该是CH4)。

输入总是有效的(即有一个具有这个质量的分子)。如果输入不明确(多个分子具有相同的质量)，则只能输出其中一个分子。你如何选择这种分子取决于你自己。

工作示例

假设输入是180.156，只有一个元素的组合可以具有这个分子质量：

12.011*6 + 1.008*12 + 15.999*6 + 14.007*0 = 180.156

因此，有：

• 6架Carbons
• 12氢
• 6氧
• 0-硝基

因此，您的输出应该是：

C6H12O6

更多示例

Input -> Output

28.054 -> C2H4
74.079 -> C3H6O2
75.067 -> C2H5O2N
18.015 -> H2O

赢

以字节为单位的最短代码获胜。

Answer 1

Mathematica，108个字节

Print@@Join@@({Characters@"CHON",#}ᵀ/.a_/;Last@a<2:>Table@@a)&/@{12011,1008,15999,14007}~FrobeniusSolve~#&

纯函数，期望输入为整数(相对分子质量的1000倍)；它打印所有可能的答案给STOUD (并返回一个NullS数组)。

繁重的工作是由内置的{12011,1008,15999,14007}~FrobeniusSolve~#完成的，它查找所有与输入相等的硬编码权值的所有非负整数组合。{Characters@"CHON",#}ᵀ将每个这样的组合放在一个类似于{{"C", 0}, {"H", 1}, {"O", 2}, {"N", 3}}的表单中。(ᵀ实际上是3字节的专用数学字符U+F3C7。)

转换规则/.a_/;Last@a<2:>Table@@a将表单{x, 0}的对更改为{}，将表单{x, 1}的对更改为{x} (并且在试图应用于整个表达式时也会产生错误)。然后，Print@@Join@@以正确的形式打印结果，避免了将整数转换为字符串和连接的需要。