53、表达数值的字符串

题⽬描述

请实现⼀个函数⽤来判断字符串str是否表示数值（包括科学计数法的数字，⼩数和整数）。科学计数法的数字(按顺序）可以分成以下⼏个部分:

若⼲空格
⼀个整数或者⼩数
（可选）⼀个 ' e ' 或 ' E ' ，后⾯跟着⼀个整数(可正可负)
若⼲空格

⼩数（按顺序）可以分成以下⼏个部分：

若⼲空格
（可选）⼀个符号字符（'+' 或 '-'）
可能是以下描述格式之⼀:
1. ⾄少⼀位数字，后⾯跟着⼀个点 '.'
2. ⾄少⼀位数字，后⾯跟着⼀个点 '.' ，后⾯再跟着⾄少⼀位数字
3. ⼀个点 '.' ，后⾯跟着⾄少⼀位数字
若⼲空格

整数（按顺序）可以分成以下⼏个部分：

若⼲空格
（可选）⼀个符号字符（' + ' 或 ' - ')
⾄少⼀位数字
若⼲空格

例如，字符串["+100","5e2","-123","3.1416","-1E-16"] 都表示数值。

但是["12e","1a3.14","1.2.3","+-5","12e+4.3"] 都不是数值。

提示:

1 <= str.length <= 25
str 仅含英⽂字⺟（⼤写和⼩写），数字（0-9），加号 '+' ，减号 '-' ，空格 ' ' 或者点 '.' 。
如果怀疑⽤例是不是能表示为数值的，可以使⽤python 的print(float(str)) 去查看

示例1
输⼊："123.45e+6"
返回值：true

示例2
输⼊："1.2.3"
返回值：false

思路及解答

暴力分析拆解

这道题咋⼀看，有点复杂， case 很多，主要是分析好判断分⽀，我们可以定义⼏个变量：

hashNum : 是否已经有数字
hashE ：是否已经有E
hasSign ：是否已经有符号
hasDot ：是否已经有⼩数点

⾸先，初始化当前的索引index =0 ，字符串头部的空格需要跳过。

循环判断索引是否在有效的范围内：
- 循环判断是否是数字，是数字则更新hasNum = true ,并且索引后移，直到不是数字的时候，跳出循环。
跳出循环后，需要判断当前的index 是否合法，不合法直接break
取出当前索引的字符c ：
- 如果c 是e 或者E ：
  - 如果前⾯已经出现过E ，或者前⾯没有数字，直接返回false
  - 否则， hasE 置为true ，其他的置为false ，也就是E后⾯可以继续出现符号数字和⼩数点了
- 如果c 是“ + ”或者“ - ”：
  - 前⾯如果已经出现过数字或者符号或者⼩数点，都不是合法的
  - 否则hasSign 置为true ，表示符号出现过
- 如果c 是⼩数点“ . ”
  - 如果前⾯已经有⼩数点或者有E出现了，那么就是⾮法的，返回false
  - 否则hasDot 置为true
- 如果c 为空格，直接跳出循环
- 否则，直接返回false
最后也需要跳过空格
最后判断是否合法的条件是：是否到达最后⼀个字符，并且出现过数字

public boolean isNumeric(String str) {
	int size = str.length();
	int index= 0 ;
	// 默认全部是false
	boolean hashNum=false ,hasE=false ,hasSign=false ,hasDot=false;
	// 跳过空格
	while(index<size&&str.charAt(index)==' '){
		index++;
	}
	
	while(index<size){
		while(index<size&&str.charAt(index)>='0'&& str.charAt(index)<='9'){
			index++;
			// 表示前⾯有数字
			hashNum = true;
		}
- 
		// 到末尾直接跳出
		if(index==size){
			break;
		}
- 
		char c = str.charAt(index);
		if(c=='e'||c=='E'){
			// 前⾯有E或者没有数字在前⾯
			if(hasE||!hashNum){
				return false;
			}
			hasE = true;
			// 出现E了后⾯⼜可以出现数字了
			hashNum = false;
			hasSign = false;
			hasDot = false;
		}else if(c=='+'||c=='-'){
			if(hasSign||hashNum||hasDot){
				return false;
			}
			hasSign = true;
		}else if(c=='.'){
			if(hasDot||hasE){
				return false;
			}
			hasDot =true;
		}else if(c==' '){
			break;
		}else{
			return false;
		}
		index++;
	}
	// 跳过空格
	while(index<size&&str.charAt(index)==' '){
		index++;
	}
	return hashNum &&index==size;
}

这道题，其实本质是状态的切换，最最重要的⼀点，是 E 出现之后，其实⼩数点和符号，和数字，都是可以再出现的，可以理解为 E 就是⼀个分割线。

借助正则表达式

直接借助正则表达式进⾏匹配，但是并不太推荐这种解法：

public class Solution {
	/**
	* 代码中的类名、⽅法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回⽅法规定的值即可
	*
	*
	* @param str string字符串
	* @return bool布尔型
	*/
	public boolean isNumeric (String str) {
		// write code here
		// ^表示开头 $ 表示结尾 java中两个\\ 代表⼀个\
		// * 零次或多次匹配前⾯的字符或⼦表达式
		// ？零次或⼀次匹配前⾯的字符或⼦表达式
		// + ⼀次或多次匹配前⾯的字符或⼦表达式
		// [] 字符集。匹配包含的任⼀字符
		// (:? )匹配 pattern 但不捕获该匹配的⼦表达式，即它是⼀个⾮捕获匹配
		String p = "^[+-]?(\\d*\\.\\d+|\\d+(\\.\\d*)?)(?:[eE][+-]?\\d+)?$";
		return Pattern.matches(p,str);
	}
}