剑指Offer面试题54：表示数值的字符串

题目：表示数值的字符串

        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"都表示数值，但“12e",  "1a3.14"  ,"1.2.3", "+-5"都不是。

算法分析：

　在数值之前可能有一个表示正负的’-‘或者’+’。接下来是若干个0到9的数位表示数值的整数部分（在某些小数里可能没有数值的整数部分）。如果数值是一个小数，那么在小数点后面可能会有若干个0到9的数位表示数值的小数部分。如果数值用科学计数法表示，接下来是一个’e’或者‘E’，以及紧跟着的一个整数（可以有正负号）表示指数。

　　判断一个字符串是否符合上述模式时，首先看第一个字符是不是正负号。如果是，在字符串上移动一个字符，继续扫描剩余的字符串中0到9的数位。如果是一个小数，则将遇到小数点。另外，如果是用科学计数法表示的数值，在整数或者小数的后面还有可能遇到’e’或者’E’。

算法源程序：

/**************************************************************      
* Copyright (c) 2016, 
* All rights reserved.                   
* 版 本 号：v1.0                   
* 题目描述：表示数值的字符串
 *		        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"
 *			都表示数值，但“12e",  "1a3.14"  ,"1.2.3", "+-5"都不是。
* 输入描述： 请输入一个要判断的字符串：
*			-12E-16
* 程序输出：算法1的判断的结果是：true
*			算法2的判断结果是：true
* 问题分析： 1.整个字符串不需要从头循环到尾，只需要一次次向后移动所指向的字符即可
* 算法描述：在数值之前可能有一个表示正负的’-‘或者’+’。接下来是若干个0到9的数位表示数值的整数部分（在某些小数里可能没有数值的整数部分）。
* 			如果数值是一个小数，那么在小数点后面可能会有若干个0到9的数位表示数值的小数部分。
* 			如果数值用科学计数法表示，接下来是一个’e’或者‘E’，以及紧跟着的一个整数（可以有正负号）表示指数。
*		　　判断一个字符串是否符合上述模式时，首先看第一个字符是不是正负号。如果是，在字符串上移动一个字符，
*			继续扫描剩余的字符串中0到9的数位。如果是一个小数，则将遇到小数点。
*			另外，如果是用科学计数法表示的数值，在整数或者小数的后面还有可能遇到’e’或者’E’。
* 完成日期：2016-10-12
***************************************************************/

package org.marsguo.offerproject54;

import java.util.Scanner;

class SolutionMethod1{
	public boolean isNumberFunction(String input){
		if(input == null || input.length() < 1){
			return false;
		}
		
		int i = 0;			//用于指向字符串中的每一个字符
		int len = input.length();			//用于判断字符串的长度
		//判断字符串的第一位是不是正负号	
		if(input.charAt(i)== '+'||input.charAt(i) == '-'){
			i++;							//后移一位
		}
		
		//已经到达了字符串的结尾，每次i后移后都需要判断是否超出了字符串的长度
		if(i >= len )			
			return false;
		
		boolean index = true;
		i = scanDigits(input, i);
		//还没有到达字符串的末尾
		if(i <len){	
			//如果是小数点
			if(input.charAt(i) == '.'){
				i++;
				i = scanDigits(input, i);
				
				//已经到达了字符串的末尾了
				if(i >= len){		
					return true;
				}
				
				else if(input.charAt(i) == 'e' || input.charAt(i) == 'E'){
					index = isExponential(input,i);
				}
				else{
					index =  false;
				}
				
			}
			//如果是指数
			else if(input.charAt(i) == 'e' || input.charAt(i) == 'E'){
				index = isExponential(input,i);
			}
			else {
				index = false;
			}
			return index;
		}
		//已经到达了字符串的末尾，说明其没有指数，整个字符串都循环完
		else{
			return true;
		}
	}
	
	public int scanDigits(String input,int i){
		//循环扫描，直到所指的字符不是数字为止
		while(i <input.length() && input.charAt(i) >= '0'&& input.charAt(i) <= '9'){
			i++;
		}
		return i;
	}
	
	public boolean isExponential(String input,int i){
		if(input.charAt(i) != 'e' && input.charAt(i) != 'E')
			return false;
		
		i++;
		
		if(i >= input.length())		//每一次i++后，都要判断下是否已经到达了字符串的结尾
			return false;
		
		if(input.charAt(i) == '+'  || input.charAt(i) == '-')
			i++;
		
		if(i >= input.length())
			return false;
		
		i = scanDigits(input, i);
		
		return (i >= input.length())? true:false;
	}
}

class SolutionMethod2{
	public boolean isNumeric(String input){
		//如果只输入一个+-的话，会判断为true，是个bug
		return input.matches("[\\+-]?[0-9]*(\\.[0-9]*)?([eE][\\+-]?[0-9]+)?");
	}
}
public class IsNumber {
	public static void main(String[] args){
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		System.out.println("请输入一个要判断的字符串：");
		String str = scanner.nextLine();
		scanner.close();
		
		SolutionMethod1 solution1 = new SolutionMethod1();
		System.out.println("算法1的判断的结果是：" + solution1.isNumberFunction(str));
		
		SolutionMethod2 solution2 = new SolutionMethod2();
		System.out.println("算法2的判断结果是：" + solution2.isNumeric(str));
	}
}

程序运行结果：