写一个Python代码，不使用第三方库，配平化学方程式

### 回答1：
这是一个示例代码，可以帮助您配平化学方程式：

# 首先，我们需要导入一些必要的模块
import re

# 然后，我们定义一个函数来处理化学方程式
def balance_equation(equation):
    # 首先，我们使用正则表达式将化学方程式分解为左右两部分
    left, right = re.split('=>', equation)
    
    # 然后，我们使用正则表达式将左右两部分分解为元素和它们的数量
    left_elements = re.findall('[A-Z][a-z]?\d*', left)
    right_elements = re.findall('[A-Z][a-z]?\d*', right)
    
    # 接下来，我们需要建立一个字典来保存元素的数量
    element_counts = {}
    
    # 然后，我们遍历左边的元素，并统计它们的数量
    for element in left_elements:
        element_name = re.findall('[A-Z][a-z]?', element)[0]
        element_count = int(re.findall('\d+', element)[0]) if re.findall('\d+', element) else 1
        if element_name in element_counts:
            element_counts[element_name]['left'] += element_count
        else:
            element_counts[element_name] = {'left': element_count, 'right': 0}
    
    # 然后，我们遍历右边的元素，并统计它们的数量
    for element in right_elements:
        element_name = re.findall('[A-Z][a-z]?', element)[0]
        element_count = int(re.findall('\d+', element)[0]) if re.findall('\d+', element) else 1
        if element_name in element_counts:
            element_counts[element_name]['right'] += element_count
        else:
            element_counts[element_name] = {'left': 0, 'right': element_count}
    
     

### 回答2：
配平化学方程式是指根据化学方程式中各元素的原子数来调整方程式中各化学物质的系数，使得方程式满足质量守恒和电荷守恒的要求。下面是一个用Python编写的简单代码示例，用于配平化学方程式：

def balance_equation(equation):
# 将方程式按‘=’分割为左右两部分
left, right = equation.split('=')

# 获取方程式中所有化学物质的名称
chemicals = set(left.strip().split(' ') + right.strip().split(' '))

# 初始化所有化学物质的系数为1
coefficients = {chemical: 1 for chemical in chemicals}

# 循环调整系数，直到方程式平衡
while not is_balanced(left, right, coefficients):
# 随机选择一个化学物质
chemical = list(chemicals)[0]

# 随机选择一个系数变量
coefficient_var = list(coefficients.keys())[0]

# 将该化学物质的系数加上该系数变量的系数
coefficients[chemical] += coefficients[coefficient_var]

# 构建平衡的方程式
balanced_equation = ''
for chemical in chemicals:
balanced_equation += str(coefficients[chemical]) + ' ' + chemical + ' + '

# 去掉最后一个加号
balanced_equation = balanced_equation[:-3] + ' = '

return balanced_equation + right

def is_balanced(left, right, coefficients):
# 检查左边的化学物质和右边的化学物质的原子数是否相等
for chemical in coefficients:
left_atoms = get_atoms(left, chemical)
right_atoms = get_atoms(right, chemical)

if sum(left_atoms.values()) != coefficients[chemical] * sum(right_atoms.values()):
return False

return True

def get_atoms(side, chemical):
# 从方程式的一边获取化学物质的原子数
atoms = {}
chemicals = side.split(' ')

i = 0
while i < len(chemicals):
if chemical in chemicals[i]:
j = i + 1
while j < len(chemicals) and chemicals[j].isnumeric():
element = ''.join(filter(str.isalpha, chemicals[i]))
atomic_number = int(''.join(filter(str.isdigit, chemicals[j]))) if chemicals[j].isdigit() else 1

if element in atoms:
atoms[element] += atomic_number
else:
atoms[element] = atomic_number

j += 1

i += 1

return atoms

# 示例用法
equation = 'H2 + O2 = H2O'
balanced_equation = balance_equation(equation)
print(balanced_equation)

请注意，这只是一个简单的示例代码，可能无法保证在所有情况下都能得到正确的结果。配平复杂的化学方程式通常需要更加复杂和高效的算法和数据结构。  

### 回答3：
要编写一个不使用第三方库的Python代码来配平化学方程式，可以使用化学计量的方法来解决问题。

首先，我们需要将化学方程式转化为矩阵形式，并将方程式中的化学式进行数字化表示。例如，将H2O表示为[2, 0, 1]，表示水分子中有2个氢原子和1个氧原子。

然后，我们创建一个方程式的矩阵，其中每一行表示一个化学式的原子数目。对于方程式中的反应物，我们将原子数目乘以-1，对于生成物，我们保持原来的数值不变。例如，对于方程式"2H2 + O2 --> 2H2O"，我们可以得到以下矩阵：

[[-4, 0, 0],     # H2
 [0, 0, -2],     # O2
 [4, 0, -2]]     # H2O

接下来，我们需要找到一个满足所有方程式的线性组合，使得总和为零。我们可以使用线性代数中的解线性方程组的方法来解决这个问题。

假设我们矩阵的列数为n，我们需要找到一个n维的向量，使得该向量与矩阵相乘的结果为零。我们可以使用高斯-约旦消元法来求解。

具体实现步骤如下：
1. 创建一个函数，接收方程式作为输入，并将方程式转化为矩阵形式。
2. 使用高斯-约旦消元法解决线性方程组。
3. 输出配平后的化学方程式。

虽然这个问题可以用现有的库更方便地解决，但通过以上方法，你可以编写一个不依赖第三方库的Python代码来配平化学方程式。