一道经典的自动状态机题。

题目描述

剑指 Offer20. 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”、”0123” 都表示数值,但 “12e”、”1a3.14”、”1.2.3”、”+-5” 及 “12e+5.4” 都不是。

思路

这题是典型的自动状态机,定义当前状态,以当前字符作为状态转移动作。

字符类型

空格 「 」、数字「 0—9 」 、正负号 「 +- 」 、小数点 「 . 」 、幂符号 「 eEeE 」 。

状态定义

按照字符串从左到右的顺序,定义以下 9 种状态。

  1. 开始的空格
  2. 幂符号前的正负号
  3. 小数点前的数字
  4. 小数点、小数点后的数字
  5. 当小数点前为空格时,小数点、小数点后的数字
  6. 幂符号
  7. 幂符号后的正负号
  8. 幂符号后的数字
  9. 结尾的空格
  10. 结束状态

合法的结束状态有 2, 3, 7, 8 。

6f41d7e46fd0344c013980e3f46429dd7a7311bb4292783a482466a90f15747b-Picture1

题解

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type State int
type CharType int

const (
STATE_INITIAL State = iota
STATE_INT_SIGN
STATE_INTEGER
STATE_POINT
STATE_POINT_WITHOUT_INT
STATE_FRACTION
STATE_EXP
STATE_EXP_SIGN
STATE_EXP_NUMBER
STATE_END
)

const (
CHAR_NUMBER CharType = iota
CHAR_EXP
CHAR_POINT
CHAR_SIGN
CHAR_SPACE
CHAR_ILLEGAL
)

func toCharType(ch byte) CharType {
switch ch {
case '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9':
return CHAR_NUMBER
case 'e', 'E':
return CHAR_EXP
case '.':
return CHAR_POINT
case '+', '-':
return CHAR_SIGN
case ' ':
return CHAR_SPACE
default:
return CHAR_ILLEGAL
}
}

func isNumber(s string) bool {
transfer := map[State]map[CharType] State{
STATE_INITIAL: map[CharType] State{
CHAR_SPACE: STATE_INITIAL,
CHAR_NUMBER: STATE_INTEGER,
CHAR_POINT: STATE_POINT_WITHOUT_INT,
CHAR_SIGN: STATE_INT_SIGN,
},
STATE_INT_SIGN: map[CharType] State{
CHAR_NUMBER: STATE_INTEGER,
CHAR_POINT: STATE_POINT_WITHOUT_INT,
},
STATE_INTEGER: map[CharType] State{
CHAR_NUMBER: STATE_INTEGER,
CHAR_EXP: STATE_EXP,
CHAR_POINT: STATE_POINT,
CHAR_SPACE: STATE_END,
},
STATE_POINT: map[CharType] State{
CHAR_NUMBER: STATE_FRACTION,
CHAR_EXP: STATE_EXP,
CHAR_SPACE: STATE_END,
},
STATE_POINT_WITHOUT_INT: map[CharType] State{
CHAR_NUMBER: STATE_FRACTION,
},
STATE_FRACTION: map[CharType] State{
CHAR_NUMBER: STATE_FRACTION,
CHAR_EXP: STATE_EXP,
CHAR_SPACE: STATE_END,
},
STATE_EXP: map[CharType] State{
CHAR_NUMBER: STATE_EXP_NUMBER,
CHAR_SIGN: STATE_EXP_SIGN,
},
STATE_EXP_SIGN: map[CharType] State{
CHAR_NUMBER: STATE_EXP_NUMBER,
},
STATE_EXP_NUMBER: map[CharType] State{
CHAR_NUMBER: STATE_EXP_NUMBER,
CHAR_SPACE: STATE_END,
},
STATE_END: map[CharType] State{
CHAR_SPACE: STATE_END,
},
}
state := STATE_INITIAL
for i := 0; i < len(s); i++ {
typ := toCharType (s [i])
if _, ok := transfer [state][typ]; !ok {
return false
} else {
state = transfer [state][typ]
}
}
return state == STATE_INTEGER || state == STATE_POINT || state == STATE_FRACTION || state == STATE_EXP_NUMBER || state == STATE_END
}