每日一题《剑指offer》字符串篇之表示数值的字符串

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表示数值的字符串

难度：较难

描述

请实现一个函数用来判断字符串str是否表示数值（包括科学计数法的数字，小数和整数）。

科学计数法的数字(按顺序）可以分成以下几个部分:

1.若干空格

2.一个整数或者小数

3.（可选）一个 'e' 或 'E' ，后面跟着一个整数(可正可负)

4.若干空格

小数（按顺序）可以分成以下几个部分：

• 若干空格

• （可选）一个符号字符（'+' 或 '-'）

• 可能是以下描述格式之一:

  • 至少一位数字，后面跟着一个点 '.'
  • 至少一位数字，后面跟着一个点 '.' ，后面再跟着至少一位数字
  • 一个点 '.' ，后面跟着至少一位数字

• 若干空格

整数（按顺序）可以分成以下几个部分：

• 若干空格
• （可选）一个符号字符（'+' 或 '-')
• 至少一位数字
• 若干空格

例如，字符串"+100","5e2","-123","3.1416","-1E-16"都表示数值。

但是"12e","1a3.14","1.2.3","+-5","12e+4.3"都不是数值。

数据范围

1. 1 <= str.length <= 25
2. str 仅含英文字母（大写和小写），数字（0-9），加号 '+' ，减号 '-' ，空格 ' ' 或者点 '.' 。
3. 如果怀疑用例是不是能表示为数值的，可以使用python的print(float(str))去查看

进阶：时间复杂度O(n) ，空间复杂度O(n)

举例

解题思路

既然是字符串，那我们使用一个遍历字符串的全局变量作为下标，然后遍历字符串依次检查每个字符，根据字符属于的类型进行判断。

具体做法：

• step 1：先判断空串的情况。
• step 2：遍历字符前面的空格，将下标移到第一个不是空格的位置。遍历字符串后面的空格，将长度限制在最后一个空格。若是长度小于下标，说明全是空格。
• step 3：剩余部分判断，开始找数字，判断是不是一个有符号的整数，优先判断符号，直到遇到非数字停止。
• step 4：如果有小数点，那么开始判断小数点后是不是一个无符号的整数，也是遍历直到遇到非数字为止，出现小数点的话，小数点前和小数点后的数字任意有一即可。
• step 5：若是出现字母e或者E，那么需要判断后面是不是一个有符号的整数，，也是遍历直到遇到非数字为止，e前后都要数字。
• step 6：最后检查下标是不是遍历到了刚刚限制的长度，若是没有，说明后面还有非空格，不符合要求。

实现代码（java）

import java.util.*;
public class Solution {
    //遍历字符串的下标
    private int index = 0;
    //有符号判断
    private boolean integer(String s) {
        if (index < s.length() && (s.charAt(index) == '-' || s.charAt(index) == '+'))
            index++;
        return unsigned_integer(s);
    }
    //无符号数判断
    private boolean unsigned_integer(String s) {
        int temp = index;
        while (index < s.length() && (s.charAt(index) >= '0' && s.charAt(index) <= '9'))
            index++;
        return index > temp;
    }
    public boolean isNumeric (String str) {
        //先判断空串
        if (str == null || str.length() == 0)
            return false;
        //去除前面的空格
        while (index < str.length() && str.charAt(index) == ' ')
            index++;
        int n = str.length() - 1;
        //去除字符串后面的空格
        while (n >= 0 && str.charAt(n) == ' ')
            n--;
        //限制的长度比下标1
        n++;
        //全是空格情况
        if (n < index)
            return false;
        //判断前面的字符是否是有符号的整数
        boolean flag = integer(str);
        //如果有小数点
        if (index < n && str.charAt(index) == '.') {
            index++;
            //小数点前后有无数字可选
            flag = unsigned_integer(str) || flag;
        }
        //如果有e
        if (index < n && (str.charAt(index) == 'e' || str.charAt(index) == 'E')) {
            index++;
            //e后面必须全是整数
            flag = flag && integer(str);
        }
        //是否字符串遍历结束
        return flag && (index == n);
    }
}