剑指 Offer 20. 表示数值的字符串 + 有限状态自动机

剑指 Offer 20. 表示数值的字符串

Offer 20

常规解法：

• 题目解题思路：需要注意几种情况：
  • 输入的字符串前后可能有任意多个空格，这是合法的。
  • 正负号：
    
    （1）正负号只能出现一次。
    
    （2）正负号后面一个字符必须是数字或者小数点。
    
    （3）字符串中最多有两个正负号（正常情况下最多只有一个，但是这里有指数E的情况，其前后可以加正负号）。
  • e或者E:
    
    (1) 指数符号最多出现一次。
    
    (2) 前一个字符必须是数字或者小数点，如果是小数点，则小数点不能出现在第一个字符的位置。
    
    (3) 后一个字符必须是数字或者正负号。
    
    (4) 后面的所有字符中不能包含小数点，而前面可以包含小数点。
  • 小数点：
    
    (1) 小数点最多出现一次（不论是否是指数的形式）。
    
    (2) 小数点如果出现在最后，则其前一个字符必须是数字符号。
    
    (3) 小数点不能出现在E或e的后面。

package com.walegarrett.offer;

/**
 * @Author WaleGarrett
 * @Date 2021/1/26 17:59
 */

/**
 * 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"、"-1E-16"、"0123"都表示数值，
 * 但"12e"、"1a3.14"、"1.2.3"、"+-5"及"12e+5.4"都不是。
 */
public class Offer_20 {
    public boolean isNormal(String s){
        int index = 0;
        if(s == null || s.equals(""))
            return false;
        char start = s.charAt(0);
        //数字的首字母必须是+，-，0-9其他的都不符合
        if(start != '+' && start != '-' && start != '.' && (start < '0' || start > '9'))
            return false;
        if(start == '+' || start == '-' || start == '.'){
            if(start == '+' || start == '-')
                index = 1;
            if(s.length() == 1)
                return false;
            if (s.charAt(1) != '.' && (s.charAt(1) < '0' || s.charAt(1) > '9'))
                return false;
            else if(s.charAt(1) == '.' && s.length() == 2)
                return false;
//            if(s.charAt(1) == '.' || s.charAt(1) == 'e')
//                return false;
        }
        //只能有一个小数点，一个+,-符号
        if(s.indexOf(".") != s.lastIndexOf(".")
                || s.indexOf("+") != s.lastIndexOf("+")
                || s.indexOf("-") != s.lastIndexOf("-"))
            return false;
        //不可以同时存在+,-号
        if(s.contains("+") && s.contains("-"))
            return false;

        for(int i = index; i < s.length(); i++){
            //除这些特殊字符外的字符都不合法
            if (s.charAt(i) != '.' && (s.charAt(i) < '0' || s.charAt(i) > '9'))
                return false;
        }
        //最多只有一个小数点
        return s.indexOf(".") == s.lastIndexOf(".");
    }
    public boolean isNumber(String s) {
        s = s.trim();
        if(s.contains("e") || s.contains("E")){
            int firstIndex, lastIndex;
            if(s.contains("e")){
                firstIndex = s.indexOf("e");
                lastIndex = s.lastIndexOf("e");
            }else{
                firstIndex = s.indexOf("E");
                lastIndex = s.lastIndexOf("E");
            }
            if(firstIndex != lastIndex)//存在多个e
                return false;
            else{
                if(firstIndex == s.length() -1)//e在最后一个字符
                    return false;
                String before = s.substring(0, firstIndex);//前半部分
                String end = s.substring(firstIndex +1);//后半部分
                if(!isNormal(before) || !isNormal(end))
                    return false;
                //后半部分不能有小数点
                if(end.contains("."))
                    return false;
            }
        }else{
            if(!isNormal(s))
                return false;
        }
        return true;
    }
}

有限状态机：面试题20. 表示数值的字符串（有限状态自动机，清晰图解）

class Solution {
    public boolean isNumber(String s) {
        Map[] states = {
            new HashMap<>() {{ put(' ', 0); put('s', 1); put('d', 2); put('.', 4); }}, // 0.
            new HashMap<>() {{ put('d', 2); put('.', 4); }},                           // 1.
            new HashMap<>() {{ put('d', 2); put('.', 3); put('e', 5); put(' ', 8); }}, // 2.
            new HashMap<>() {{ put('d', 3); put('e', 5); put(' ', 8); }},              // 3.
            new HashMap<>() {{ put('d', 3); }},                                        // 4.
            new HashMap<>() {{ put('s', 6); put('d', 7); }},                           // 5.
            new HashMap<>() {{ put('d', 7); }},                                        // 6.
            new HashMap<>() {{ put('d', 7); put(' ', 8); }},                           // 7.
            new HashMap<>() {{ put(' ', 8); }}                                         // 8.
        };
        int p = 0;
        char t;
        for(char c : s.toCharArray()) {
            if(c >= '0' && c <= '9') t = 'd';
            else if(c == '+' || c == '-') t = 's';
            else if(c == 'e' || c == 'E') t = 'e';
            else if(c == '.' || c == ' ') t = c;
            else t = '?';
            if(!states[p].containsKey(t)) return false;
            p = (int)states[p].get(t);
        }
        return p == 2 || p == 3 || p == 7 || p == 8;
    }
}