2560. [CSP-J 2022] 逻辑表达式

1000ms 512MB 简单 CSP - J CSP - J 2022
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: $0 \mathbin{\&} 0 = 0 \mathbin{\&} 1 = 1 \mathbin{\&} 0 = 0$,$1 \mathbin{\&} 1 = 1$; $0 \mathbin{|} 0 = 0$,$0 \mathbin{|} 1 = 1 \mathbin{|} 0 = 1 \mathbin{|} 1 = 1$。 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”。
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。
样例 1
输入 (Input)

                    
输出 (Output)

                    
样例 2
输入 (Input)

                    
输出 (Output)

                    
样例说明
**【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

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 **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)。 | 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 **(** 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。
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