题目难度: 中等

原题链接

今天继续更新剑指 offer 系列, 这道题虽然难度是中等, 但通过率巨低, 应该是边界情况比较多的原因. 而各种边界条件也是面试比较爱考察的部分, 所以很值得一做

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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"、"0123"都表示数值，但"12e"、"1a3.14"、"1.2.3"、"+-5"、"-1E-16"及"12e+5.4"都不是。

题目样例

示例

"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

题目思考

  1. 如何高效地处理各类情况?
  2. 边界情况分为几类?

解决方案

思路

分析

  • 首先确定字符串中允许有哪些字符, 以及各自需要满足什么条件 (如果面试遇到这种问题, 在模糊的地方一定要多沟通细节, 比如前导 0, 小数点位置等):
    • 数字
      • 数量没有上限, 但至少需要有 1 个
      • 无需处理前导 0 (因为题目用例里 0123 是有效的)
    • e
      • 只能有 1 个
      • 不能是大写 E
      • 左右都必须有至少一个数字
    • +/-
      • e 的两边可以每边最多出现 1 个
      • 都必须在开头
    • .
      • 只能有 1 个
      • 只能出现在 e 之前
      • 可以出现在开头符号之后或数字之间
    • 空格
      • 只能出现在开头和末尾
  • 根据上面分析, 一个自然的思路就是按照 e 将数字分为左右两部分, 其中右边唯一要求是不能有小数点, 别的和左边一样
  • 这样我们就可以将分析数字的部分提取成一个方法, 额外传入一个 flag 表示是否可以有小数点, 然后分左右两部分判断即可~ 当然如果没有 e 的话那直接判断一次就行

实现

  • 下面代码完全基于上述分析实现, 必要步骤都有详细注释

复杂度

  • 时间复杂度 O(N)
    • 只需要对每个字符判断一次
  • 空间复杂度 O(1)
    • 只使用了常数个变量

代码

class Solution:
    def isNumber(self, s: str) -> bool:
        # 先要把首尾空格去掉
        # 然后判断是否有e
        # 有的话分成左右两部分check, 左边可以有小数, 右边不能有
        # 注意小数点可以位于任意位置..
        # 注意e之后不能有小数点
        # 注意每一部分判断时需要保证至少有一个数字
        s = s.strip()

        def isValid(s, allowdot):
            hasNum = False
            hasDot = False
            for i, c in enumerate(s):
                if c == '+' or c == '-':
                    # 先判断符号, 如果不是在开头, 直接返回False
                    if i != 0:
                        return False
                elif c == '.':
                    if not allowdot:
                        # 当前不能有小数点, 返回False
                        return False
                    if hasDot:
                        # 已经有一个小数点了, 返回False
                        return False
                    hasDot = True
                elif c.isnumeric():
                    # 注意这里至少需要满足有一个数字
                    hasNum = True
                else:
                    # 其他字符都不满足, 直接返回False (包括e, 因为e只允许有一个, 有的话已经作为分隔符用掉了)
                    return False
            return hasNum

        e = s.find('e')
        if e == -1:
            # 当前字符串没有e, 直接判断整体即可, 也允许小数点
            return isValid(s, True)
        else:
            # 分为左右部分分别判断, 左边可以有小数点, 右边不行
            return isValid(s[0:e], True) and isValid(s[e + 1:], False)

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