65. 有效数字

leetcode python 字符串困难数字

LeetCode

发布日期: 2020-10-20

更新日期: 2020-10-21

文章字数: 1.1k

阅读时长: 4 分

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一、题目

验证给定的字符串是否可以解释为十进制数字。

例如：

"0" => true

" 0.1 " => true

"abc" => false

"1 a" => false

"2e10" => true

" -90e3 " => true

" 1e" => false

"e3" => false

" 6e-1" => true

" 99e2.5 " => false

"53.5e93" => true

" --6 " => false

"-+3" => false

"95a54e53" => false

说明：我们有意将问题陈述地比较模糊。在实现代码之前，你应当事先思考所有可能的情况。这里给出一份可能存在于有效十进制数字中的字符列表：

数字 0-9
指数 “e”
正/负号 “+”/“-“
小数点 “.”

当然，在输入中，这些字符的上下文也很重要。

更新于2015-02-10：

C++函数的形式已经更新了。如果你仍然看见你的函数接收 const char * 类型的参数，请点击重载按钮重置你的代码。

二、思路

1. 正则

作为有效的十进制数字，必然是以+ 、-开头，+号在数为非负的时候是可以不写的，所以可以得出正则表达式第一部分：^[+-]?

对于科学计数法，指数e是在小数点后边的，所以接下来就是小数点问题：

例如：.5这个数，对应的正则表达式则是：\.\d+
例如：5.这个数，对应的正则表达式则是：\d+
例如：4.5这个数，对应正则表达式则是：\d+\.\d+
例如：5这个数，是没有小数点的，对应正则表达式是：\d+
所以，综合以上几种情况，第二部分的正则表达式为：(\d+|\d+\.|\d+\.\d+|\.\d+)

接下来便是科学计数法部分了，因为指数e不一定存在，所以正则表达式是：(e[+-]?\d+)?。

到这里就结束了，所以整体的正则表达式是：^[+-]?(\d+|\d+\.|\d+\.\d+|\.\d+)(e[+-]?\d+)?$

2. 条件判断

对于这道题，通过题目所提供的信息，我们可以对以下几个条件进行判断：

首先就是+和-，这两个符号出现的位置有两个：
- 数字开头
- 指数e的后边，紧接着e出现
接下来就是小数点了，并且小数点一定是在指数e的前边的。所以
- 当前值为小数点的时候，e必须还没有出现过
- 小数点只能出现一次
接下来判断e，
- e只能出现一次
- 并且e的出现之前必须存在数字
- e出现一次以后。也必须有数字存在

根据上边的条件限定，我们假设字符串长度为n（使用strip()去掉两侧空格以后），当前元素下标为i，接下来就该考虑在代码中的实现了。

对于+、-我们需要做的是对其位置进行判断：

第一种情况就是i == 0
第二种情况就是i != 0 and s[i] == 'e'，如果s[i] != 'e'，那么就可以返回False

接下来，小数点.，我们就需要对小数点和指数e的出现状态进行判断了。我们可以创建两个变量dot、e分别来保存它们的出现状态，初始值都设为False，表示还没有出现。出现以后，值改为True。

接下来就是e，这时候需要判断的是e的出现状态，以及num_pre_e就是在e之前是否有数字出现。以及num_after_e也就是在e之后是否有数字出现。并且在s[i] == 'e'的时候，需要将num_after_e的值重置为False。

接下来，在判断s[i].isdigit() is True的情况下，将num_after_e的值重置为True。并且，在e is Flase的条件下，num_pre_e的值才为True。

三、代码

1. 正则

import re

class Solution:
    def isNumber(self, s: str) -> bool:
        pattern = re.compile(r'^[+-]?(\d+\.\d+|\d+\.|\.\d+|\d+)(e[+-]?\d+)?$')
        res = pattern.findall(s.strip(' '))
        return True if len(res) > 0 else False

2. 条件判断

# 点、指数e、e后边的数字、e前边的数字
dot, e, num_after_e, num_pre_e = False, False, False, False

        s = s.strip(' ')
        n = len(s)
        for i in range(n):
            if s[i] in ['+', '-']:
                if i != 0 and s[i-1] != 'e':
                    return False
            elif s[i] == '.':
                if dot or e:
                    return False
                else:
                    dot = True
            elif s[i] == 'e':
                if e or not num_pre_e:
                    return False
                else:
                    e = True
                    num_after_e = False
            elif s[i].isdigit():
                if not e:
                    num_pre_e = True
                num_after_e = True
            else:
                return False
        return num_after_e and num_pre_e