RT,面试题,给定一个字符串判断是否为科学计数法的有效数字。此题各种繁琐考虑。今天终于学会了用有限状态机来处理。理解之后简洁易懂。在此分享我的理解推导思路,大有收获啊。
网上有解法说先记录每个状态代表的意思,然后根据状态的可能转移写出转移矩阵。但是,你肯定是一头雾水,状态数一多,就混乱不堪,根本很难有耐心或者细心把状态数清楚并记录正确。
现在我带你怎么较好的理解,最后发现我们最后可以根本不用知道每个状态时什么意思,只是按照填写规范写完即可。
首先我们要知道,每次的输入有六种可能,分别是 无效字符invalid,空格space,正负号sign,数字digit,点dot,指数e或者E暂且记作eE。
那么第一次当然就是从状态0开始,状态0中之后的各种转移记录如下:
状态0:
如果来一个invalid,那么下次转移-1;(-1就是没有这个状态,那么就返回false)
如果来一个space,那么还是和当前状态0一样的状态,所以转移至0;
如果来一个sign,那么就要转移出去了,但是我们现在不知道有什么状态可以供它转移,先放着
如果来一个digit,那么也要继续转移,但是还是不知道可以转到哪里,又放着
如果来一个dot,同样要转移,因为(.0)也是合法数字,但是还是不知道有什么状态可以转,放着
如果来一个eE,一开始就是eE,就是不合法了,因为eE前面一定要有数字,所以这个时候确定转移至-1,也就是要false了。
我们用图来标记如下:
状态0:
invalid -> -1
space -> 0
sign -> ? -----> 之后考虑状态1后就变为 sign -> 1
digit -> ? -----> 之后考虑状态2后就变为 digit -> 2
dot -> ? ------> 之后考虑状态3后就变为 dot -> 3
eE -> -1
因为上面有问号存在,所以我们要创建新的状态让问号有归处,直至所有的状态都有归处了就完成了。所以我们先给sign->?这个问号一个状态1,那么状态1就是指它是从+-号过来的所以有:
状态1:(之前是正负符号)
invalid -> -1 // 无效字符肯定就是-1
space -> -1 // 正负号接空格肯定也不符合了,果断-1
sign -> -1 // 符号后不能有符号,-1
digit -> ? // 正负号加一个数字是可以继续转移的
dot -> ? // 正负号加点也是可以继续转移的
eE -> -1 // 正负号直接加指数eE是非法的,-1
到此,虽然状态1也还有问号,但是我们在状态0中的sign的问号就可以用红色部分代替了。
同理,现在我们要考虑状态1中digit->?的问号,给它一个状态2,那么状态2就是指之前是一个普通数字转过来的,普通是指之前没有点,没有eE。那么状态2可以表示为:
状态2:(之前是普通数字)
invalid -> -1 // 无效字符肯定就是-1
space -> ? // 之前是数字,因为以空格结尾是合法的所以要跳转,但是我们还没有这个状态,先放着
sign -> -1 // 数字后不能有符号,-1
digit -> 2 // 数字之后还是数字,那么这个还是普通数字,所以转移到本身,记录为2,如果此处终止,那肯定是合法的
dot -> ? // 数字之后是点,那么可以继续转移
eE -> ? // 数字之后加eE要继续转移,因为可能合法。
到此我们知道如果最后状态停留在2,那就是合法的。因为能跳到2的只有之前是合法的普通数字。并且状态0中的问号也可以更新了,见状态0中紫色部分的更新。
我们根据一个状态一个状态完成问号的顺序来进行,那么接下去就是给状态0的dot -> 3,那么状态3是
状态3:(之前是点跳过来的)
invalid -> -1 // 无效字符肯定就是-1
space -> -1 // 点之后空格则无效
sign -> -1 // 点之后符号也无效
digit -> ? // 点之后数字,那么要跳转
dot -> -1 // 点之后点无效
eE -> -1 // 只有一个点之后指数无效,如果是数字加点再加指数才有效,但这里只有点所以无效。
现在,状态0就大功告成啦。
状态0:
invalid -> -1
space -> 0
sign -> 1
digit -> 2
dot -> 3
eE -> -1
亲,到这里,你应该会类推从状态1的问号开始解决了吧。拿张纸出来画一画。
上传一张我画的:
中间在状态2的时候跳转错了一个,调试代码之后才改的,所以你的状态可能会和我的不一样,但是只要能AC就对了。打勾的说明如果在那个状态结束那么就是合法的数字。否则就非法。
代码如下:
class Solution { public: bool isNumber(const char*s) { enum InputType { invalid, space, sign, digit, dot, eE, len }; int trans[][len] = { -1, 0, 1, 2, 3,-1, -1,-1,-1, 2, 3,-1, -1, 4,-1, 2, 6, 5, -1,-1,-1, 6,-1,-1, -1, 4,-1,-1,-1,-1, -1,-1, 7, 8,-1,-1, -1, 4,-1, 6,-1, 5, -1,-1,-1, 8,-1,-1, -1, 4,-1, 8,-1,-1, }; int state = 0; while(*s!='