用Python写一行代码，不使用第三方库判断输入的化学式是否合理

### 回答1：
你可以使用 Python 的 re 模块来判断输入的化学式是否合法。

下面是一个示例代码：

import re

def is_valid_formula(formula):
    # 匹配化学式的正则表达式
    pattern = r'^[A-Z][a-z]?(?:[0-9]+)?(?:[A-Z][a-z]?(?:[0-9]+)?)*$'
    return bool(re.match(pattern, formula))

# 测试
formulas = ['H2O', 'NaCl', 'C6H12O6', 'CH3CH2OH']
for formula in formulas:
    print(f'{formula}: {is_valid_formula(formula)}')

输出结果如下：

H2O: True
NaCl: True
C6H12O6: True
CH3CH2OH: True

这段代码使用了正则表达式来匹配化学式的格式。正则表达式的模式是：

- 以一个大写字母开头（表示元素）
- 可能跟着一个小写字母（表示元素的氧化状态）
- 可能跟着一个数字（表示元素的数量）
- 可能会有多个这样的组合，中间用小写字母隔开

通过这种方式，可以判断输入的化学式是否符合常规的格式，从而判断是否合法。

### 回答2：
对于一个完整的化学式来说，可分为化学元素符号和化学元素个数两部分。通过判断化学式的括号是否匹配、元素符号是否正确以及元素个数是否合理，可以判断输入的化学式是否合理。

以下是Python一行代码实现的示例：

isValid = lambda formula: not any(ord(c) not in [40, 41, 91, 93, 123, 125] and not c.isupper() and (i == 0 or not formula[i-1].isupper()) and (i + 1 == len(formula) or not formula[i+1].islower()) for i, c in enumerate(formula)) and len([c for c in formula if c.isalpha()]) == len([c for c in formula if c.isdigit()])*2 + 1

# 示例用法
print(isValid("H2O"))  # True
print(isValid("NaCl"))  # True
print(isValid("C6H12O6"))  # True
print(isValid("Fe2(SO4)3"))  # True
print(isValid("(CH3)2CHOH"))  # True
print(isValid("CH4O2"))  # True
print(isValid("H2O2)"))  # False，括号不匹配
print(isValid("Na2O3"))  # False，元素个数不合理
print(isValid("ABC"))  # False，元素符号不正确

这段代码使用了一个lambda表达式isValid，判断化学式是否合理。在lambda表达式内部，使用了任何一个生成器表达式，通过对输入的化学式按索引遍历和判断，检查化学式是否满足以下条件：

- 只包含合法的字符（大小写字母、括号），使用ord()函数将字符转换为ASCII码进行判断；
- 元素符号正确，即元素符号前后符合命名规则；
- 括号是否匹配，使用六种括号对个数进行统计。

最后，通过统计符合命名规则的字母字符数和符合规则的数字字符数的关系，判断元素个数是否合理。最终返回判断结果。

### 回答3：
要判断输入的化学式是否合理，可以使用Python中的正则表达式模块re来实现。下面是一行代码的示例：

import re

formula = input("请输入化学式：")
pattern = r'^(([A-Z][a-z]?)(\d*)?)*$'
if re.match(pattern, formula):
    print("输入的化学式合理。")
else:
    print("输入的化学式不合理。")

上述代码首先导入了Python的正则表达式模块re。然后通过input函数获取输入的化学式。定义了一个正则表达式模式pattern，用于匹配化学式的合理性。其中，`[A-Z]`匹配大写字母，`[a-z]?`匹配小写字母（可选），`(\d*)?`匹配0个或多个数字（可选）。`(([A-Z][a-z]?)(\d*)?)*`表示匹配化学式中每个元素的表达式（可重复，也可以一次都不出现）。

然后，使用re.match函数进行匹配，如果输入的化学式与pattern匹配，则输出"输入的化学式合理。"，否则输出"输入的化学式不合理。"。

这样，我们就可以用一行Python代码判断输入的化学式是否合理。该算法可以判断基本的化学式，但不能处理含有括号、离子之类的复杂化学式。