【剑指Offer】53、表示数值的字符串

  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：

  本题相对还是比较简单的，重点在于考虑到所有的情况，能够写出表示数值的字符串模式，然后就可以根据正则表达式或者字符串匹配的相应方法来做。

  表示数值的字符串遵循共同的模式：A[.[B]][e|EC]或者.B[e|EC]。

  以上模式的含义是：A为数值的整数部分，B为跟在小数点之后的小数部分，C为跟在e或者E之后的指数部分。其中，A部分可以没有，比如小数.123代表0.123。如果一个数没有整数部分，那么小数部分必须有。

  具体说来，A和C（也就是整数部分和指数部分）都是可能以"+"、"-"开头或者没有符号的数字串，B是数字序列，但前面不能有符号。

  我们可以通过顺序扫描字符串来判断是否符合上述模式，首先尽可能多的扫描数字序列（开头可能有正负号），如果遇到小数点，那么扫描小数部分，遇到e或者E，则开始扫描指数部分。

  除了顺序扫描以外，判断一个字符串是否满足某个模式，我们很容易想到的一个办法是使用正则表达式，以下给出这两种方法代码实现。

  正则表达式的解法很简洁，关于正则表达式的语法参考另外一篇博文：正则表达式

  编程实现（Java）：

public class Solution {
    /*
        思路：表示数字的字符串遵循模式：A[.[B]][e|EC]或者.B[e|EC]
        A为整数部分，B为小数部分，C为指数部分
        开头可能有正负号
        两种方法：逐位判断、正则表达式
     */
    public boolean isNumeric(char[] str) {
        //方法一：逐位判断
        if(str==null)
            return false;
        boolean sign=false,decimal=false,hasE=false; //标记符号、小数点、指数符号E是否出现过
        for(int i=0;i<str.length;i++){
            if(str[i]=='e'||str[i]=='E'){ //有E或者e出现
                if(i==str.length-1) //E不能是最后一位，后面必须跟指数
                    return false;
                if(hasE) return false; //E只能出现一次
                hasE=true;
            }else if(str[i]=='.'){
                if(hasE||decimal) //指数不能有.小数点只能出现一次 
                    return false;
                decimal=true;
            }else if(str[i]=='+'||str[i]=='-'){
                //第一次出现，开头或者e之后
                if(!sign && i!=0 && str[i-1]!='e' && str[i-1]!='E') //不在开头也不在e之后
                    return false;
                //第二次出现，E之后
                if(sign && str[i-1]!='E' && str[i-1]!='e')
                    return false;
                sign=true;
            }else if(str[i]>'9'||str[i]<'0') //不合法字符
                return false;
        }
        return true;
    }
    
    //方法二：正则表达式
    //+代表出现一次或多次，*代表出现0次或多次，？代表出现0次或者一次
     public boolean isNumeric(char[] str) {
        String string = String.valueOf(str);
        return string.matches("[\+-]?[0-9]*(\.[0-9]*)?([eE][\+-]?[0-9]+)?");
         /*
         为什么是两个反斜杠
         首先字符串中的\被编译器解释为 -------》  第一步，编译器将字符串转变为“正则表达式”
		然后作为正则表达式，.又被正则表达式引擎解释为.   ----------------> 第二步，才开始把第一步的结果当做是正则表达式，开始进行匹配！
		如果在字符串里只写.的话，第一步就被直接解释为.，之后作为正则表达式被解释时就变成匹配任意字符了
         */
    }
}