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表示数值的字符串 -- java

news 来源：原创 2024/5/14 20:25:53

题目描述

请实现一个函数用来判断字符串是否表示数值（包括整数和小数）。

例如，字符串 “+100”,“5e2”,"-123",“3.1416” 和 “-1E-16” 都表示数值。但是 “12e”,“1a3.14”,“1.2.3”,“±5” 和 “12e+4.3” 都不是。

解题思路

非正则表达式解法

表示数值的字符串遵循模式A[.[B]][e|EC]或者.B[e|EC]。
其中A为数值的整数部分，B紧跟着小数点为数值的小数部分，C紧跟着’e’或者‘E’为数值的指数部分。在小数里可能没有数值的整数部分。例如，小数.123等于0.123。因此A部分不是必需的，如果一个数没有整数部分，那么它的小数部分不能为空。

上诉A和C都是可能以‘+’或者‘-’开头的0-9的数字串；B也是0-9的数位串，但前面不能有正负号。

判断一个字符串是否符合上述模式时，首先尽可能多地扫描0-9的数位（有可能在起始处有‘+’或者‘-’），也就是前面模式中表示数值的A部分，如果遇到小数点’.’，则开始扫描数值小数部分的B部分。如果遇到’e’或者‘E’，则开始扫描数值指数的C部分。

正则表达式解法

使用正则表达式进行匹配：

[]  ： 字符集合
()  ： 分组，在这里是为了让表达式更清晰
?   ： 重复 0 ~ 1 次
+   ： 重复 1 ~ n 次
*   ： 重复 0 ~ n 次
.   ： 任意字符
\\. ： 转义后的.
\\d ： 任意数字

代码

非正则表达式解法

public class IsNumberic {
    // 定义str的索引位置
    private static int i = 0;

    public static boolean isNumberic(char[] str) {
        // 防止非法输入
        if (str == null) {
            return false;
        }

        // 1. 扫描A
        boolean numberic = scanInteger(str);

        // 2. 扫描B
        if (i < str.length && str[i] == '.') {
            i++;
            // 下面一行代码用||的原因
            // 1. 小数可以没有整数部分，如.123等于0.123
            // 2. 小数点后面可以没有数字，如233.等于233.0
            // 3. 当然，小数点前面和后面可以都有数字，如233.666
            numberic = numberic || scanUnsignedInteger(str);
        }

        // 3. 扫描C
        if (i < str.length && (str[i] == 'e' || str[i] == 'E')) {
            i++;
            // 下面一行代码用&&的原因：
            // 1.当e或者E前面没有数字时，整个字符串不能表示数字，如.e1、e1；
            // 2.当e或者E后面没有整数时，整个字符串不能表示数字，如12e、12e+5.4；
            numberic = numberic && scanInteger(str);
        }
        return numberic && i == str.length;
    }

    // 扫描是否有 无符号整数部分（在起始处不可能有‘+’或者‘-’）
    public static boolean scanUnsignedInteger(char[] str) {
        int before = i;
        while (i < str.length && str[i] >= '0' && str[i] <= '9') {
            i++;
        }
        return i > before;
    }

    // 扫描是否有 整数部分（有可能在起始处有‘+’或者‘-’）
    public static boolean scanInteger(char[] str) {
        if (i < str.length && (str[i] == '+' || str[i] == '-')) {
            i++;
        }
        return scanUnsignedInteger(str);
    }

    // 测试
    public static void main(String[] args) {
        String str = "+100";
        System.out.println(isNumberic(str.toCharArray())); // true

        // 将索引i恢复为0
        i = 0;

        str = "5e2";
        System.out.println(isNumberic(str.toCharArray())); // true

        // 将索引i恢复为0
        i = 0;

        str = "12e";
        System.out.println(isNumberic(str.toCharArray())); // false

    }

}

正则表达式解法

// 正则表达式解法
public class isNumberic_2 {
    public static boolean isNumberic_2(String str) {
        // 防止特殊输入
        if (str == null || str.length() < 0) {
            return false;
        }

        return new String(str).matches("[+-]?[\\d]*[\\.]?[\\d]*([eE][+-]?\\d+)?");
    }

    public static void main(String[] args) {
    
        System.out.println(isNumberic_2("233."));
    }
}