【剑指offer】面试题20：表示数值的字符串

2022-06-12 12:11 112阅读 0赞

## 完整代码地址 ##

[完整代码地址][Link 1]

## 题目 ##

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。

## 解题时犯的错误 ##

我在提交的时候错了三次：  
1.第一次挂：-.123应该输出true（错在不懂得有这种情况）  
2.第二次挂：12e应该输出false（错在粗心）  
3.第三次挂：+-5应该输出false（错在粗心）  
书上给的代码的c++版本的，c++版本的指针可以移动到数组中的任意一个位置，解这道题比较方便。  
我一开始使用`int index`作为函数中的参数，判断字符串接下去是否出现了整数，但是这样的做法极不方便，因为`index`要不断重复判断是否到达了`str.length`和`index`是否等于 -1（-1表示没有找到匹配的整数）

## 解题时的思考 ##

用一开始不方便的做法，可以用很复杂的逻辑判断解决这个问题，但是重复的代码和逻辑代码量实在太多！！  
看了别人的解后，发现有一种做法可以大大减少代码量：  
使用成员变量，`private int index`代表当前需要进行比较的字符对应的下标

## 总结：思路 ##

数字有如下两种情况：  
A\[.B\]\[e|EC\]  
\[+|-\].B\[e|EC\]

其中A、C表示数字（带符号或不带符号 ），B表示不带符号的数字  
\[\]包含的整个部分可有可无，  
即：如果是第一种类型 A必须有，\[.B\]可以有，\[e|EC\]可以有  
　　如果是第二种类型 \[+|-\]可以有，.B必须有，\[e|EC\]可以有

## 代码 ##

public class _20_NumericStrings {
        
    
        private int index;
    
        public boolean isNumeric(char[] str) {
            if(str == null || str.length == 0)
                return false;
            index = 0;
            boolean isNumeric = false;
            // 走到 A↓[.B][e|EC]  或者  [+|-]↓.B[e|EC]
            isNumeric = isNumericCore(str);
            // 走到 A[.B]↓[e|EC]  或者  [+|-].B↓[e|EC]
            if(index != str.length && str[index] == '.') {
                ++index;
                isNumeric = isUnsignedNumeric(str);
            }
            // 必须有的A或者.B都没有
            if(isNumeric == false)
                return false;
    
            if(index != str.length && (str[index] == 'e' || str[index] == 'E')) {
                ++index;
                isNumeric = isNumericCore(str);
            }
            return isNumeric && index == str.length;
        }
    
    
        private boolean isUnsignedNumeric(char[] str) {
            boolean hasNumeric = false;
            while(index < str.length) {
                if('0' <= str[index] && str[index] <= '9') {
                    hasNumeric = true;
                    ++index;
                    continue;
                }
                break;
            }
            return hasNumeric;
        }
    
        private boolean isNumericCore(char[] str) {
            if(index >= str.length)
                return false;
            if(str[index] == '+' || str[index] == '-')
                ++index;
            return isUnsignedNumeric(str);
        }
    }

## 测试 ##

public class _20_Test {
        
    
        public static void main(String[] args) {
            test1();
            test2();
            test3();
            test4();
        }
    
        /**
         * 功能测试
         * +1.23e-6
         * -2.2
         * 2.4
         * 2
         * .4E+9
         * .123
         */
        private static void test1() {
            _20_NumericStrings ns = new _20_NumericStrings();
            boolean b = ns.isNumeric(new char[] {
       '+','1','.','2','3','e','-','6'});
            MyTest.equal(b, true);
    
            b = ns.isNumeric(new char[] {
       '-','2','.','2'});
            MyTest.equal(b, true);
    
            b = ns.isNumeric(new char[] {
       '2','.','4'});
            MyTest.equal(b, true);
    
            b = ns.isNumeric(new char[] {
       '2'});
            MyTest.equal(b, true);
    
            b = ns.isNumeric(new char[] {
       '.','4','E','+','9'});
            MyTest.equal(b, true);
    
            b = ns.isNumeric(new char[] {
       '.','1','2','3'});
            MyTest.equal(b, true);
            System.out.println("==================================================");
        }
    
        /**
         * 功能测试
         * +1.23-6
         * -2.
         * 2+
         * e.123
         */
        private static void test2() {
            _20_NumericStrings ns = new _20_NumericStrings();
            boolean b = ns.isNumeric(new char[] {
       '+','1','.','2','3','-','6'});
            MyTest.equal(b, false);
    
            b = ns.isNumeric(new char[] {
       '-','2','.'});
            MyTest.equal(b, false);
    
            b = ns.isNumeric(new char[] {
       '2','+'});
            MyTest.equal(b, false);
    
            b = ns.isNumeric(new char[] {
       'e','.','1','2','3'});
            MyTest.equal(b, false);
            System.out.println("==================================================");
        }
    
        /**
         * 边界测试
         * 1.只有一个数字
         * 2.只有一个符号
         * 3.e
         * 4.只有一个.
         * 5.字符串长度为0
         */
        private static void test3() {
            _20_NumericStrings ns = new _20_NumericStrings();
            boolean b = ns.isNumeric(new char[] {
       '1'});
            MyTest.equal(b, true);
    
            b = ns.isNumeric(new char[] {
       '-'});
            MyTest.equal(b, false);
    
            b = ns.isNumeric(new char[] {
       'e'});
            MyTest.equal(b, false);
    
            b = ns.isNumeric(new char[] {
       '.'});
            MyTest.equal(b, false);
    
            b = ns.isNumeric(new char[0]);
            MyTest.equal(b, false);
            System.out.println("==================================================");
        }
    
        /**
         * 极端测试
         * null
         */
        private static void test4() {
            _20_NumericStrings ns = new _20_NumericStrings();
            boolean b = ns.isNumeric(null);
            MyTest.equal(b, false);
        }
    }

[Link 1]: https://github.com/linpeiyou/CodingInterviews