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”及"-1E-16"都表示数值，但“12e”、“1a3.14”、“1.2.3”、“+-5”及“12e+5.4”为非数值
分析
表示数值的字符串遵循模式A[.[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
上述A和C都是可能以'+'或者'-'开头的0-9的数位串：B也是0-9的数位串，但前面不能有正负号。以表示数值的字符串"123.45e+6"为例，“123”是它的整数部分A，"45"是它的小数部分B，“+6”是它的指数部分C
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整数的A部分。如果遇到小数点'.'，则开始扫描表示数值小数部分的B部分。如果遇到'e'或者'E'，则开始扫描表示数值指数的C部分
算法实现
- 思路1，顺序检查
#include <iostream>
bool scanInteger(const char **str);
bool scanUnsignedInteger(const char **str);
bool isNumeric(const char *str)
{
if (str == nullptr) // 字符串为空
return false;
bool numeric = scanInteger(&str);
if (*str == '.') // 如果出现'.'，则接下来是数字的小数部分
{
++str;
/*
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、小数点后面没有数字，如：233.等于233.0
3、小数点前面和后面都有数字，如：233.666
*/
numeric = scanUnsignedInteger(&str) || numeric;
}
if (*str == 'e'||*str=='E')
{
++str;
/*
下面使用&&的原因：
1、当e或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E前面没有整数时，整个字符串不能表示数字，如：12e、12e+54
*/
numeric = numeric && scanInteger(&str);
}
return numeric && *str == '\0';
}
// 用来扫描字符串0-9的数位，可以用来匹配前面数值模式中的B部分
bool scanUnsignedInteger(const char **str)
{
const char *before = *str;
while (**str != '\0' && **str >= '0' && **str <= '9')
++(*str);
// 当str中存在若干0-9的数字时，返回true
return *str > before;
}
// 用来扫描可能以表示正负的‘+’或者‘-’为起始的0-9的数位，用来匹配前面数值模式中的A和C部分
bool scanInteger(const char **str) {
if (**str == '+' || **str == '-')
++(*str);
return scanUnsignedInteger(str);
}
- 思路2，标记排除法
class Solution {
public:
bool isNumeric(char* str) {
if (strlen(str) == 0) return false;
// 标记符号、小数点、e是否出现过
bool sign = false, decimal = false, hasE = false;
// 遍历字符串
for (int i = 0; i < strlen(str); i++) {
if (str[i] == 'e' || str[i] == 'E') { // 是否为e/E
if (i == strlen(str)-1) return false; // e后面一定要接数字
if (hasE) return false; // 不能同时存在两个e
hasE = true;
} else if (str[i] == '+' || str[i] == '-') {
// 第二次出现+-符号，则必须紧接在e之后
if (sign && str[i-1] != 'e' && str[i-1] != 'E') return false;
// 第一次出现+-符号，且不是在字符串开头，则也必须紧接在e之后
if (!sign && i > 0 && str[i-1] != 'e' && str[i-1] != 'E') return false;
sign = true;
} else if (str[i] == '.') {
// e后面不能接小数点，小数点不能出现两次
if (hasE || decimal) return false;
decimal = true;
} else if (str[i] < '0' || str[i] > '9') // 不合法字符
return false;
}
return true;
}
};
- 思路3，使用正则表达式
//正则表达式解法
public class Solution {
public boolean isNumeric(char[] str) {
String string = String.valueOf(str);
return string.matches("[\\+\\-]?\\d*(\\.\\d+)?([eE][\\+\\-]?\\d+)?");
}
}
/*
以下对正则进行解释:
[\\+\\-]? -> 正或负符号出现与否
\\d* -> 整数部分是否出现，如-.34 或 +3.34均符合
(\\.\\d+)? -> 如果出现小数点，那么小数点后面必须有数字；
否则一起不出现
([eE][\\+\\-]?\\d+)? -> 如果存在指数部分，那么e或E肯定出现，+或-可以不出现，
紧接着必须跟着整数；或者整个部分都不出现
*/
参考
《剑指offer》
表示数值的字符串
