表示数值的字符串

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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"和"-1E-16"都表示数值。但是"12e","1a3.14","1.2.3","+-5"和"12e+4.3"都不是。

方法一：状态迁移表/自动机

class Solution {
public:
    char arr[10] = "+-n.ne+-n";
    int turn[10][9] = {
       //+  -  n  .  n  e  +  -  n
        {1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0},    // # start
        {0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0},    // +
        {0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0},    // -
        {0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 0},    // n
        {0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0},    // .
        {0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0},    // n
        {0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1},    // e
        {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1},    // +
        {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1},    // -
        {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1}     // n
    };
    bool isNumeric(char* string)
    {
        int cur = 0;
        for(int i,j = 0;string[i];i++){//对于char*,没有size，最后一位为0，可用作for循环终止判断
            for(j = 0;j<9;j++){
                if(turn[cur][j]){
                    if(('0'<=string[i]&&string[i]<='9'&&arr[j]=='n')||(string[i]=='E'&&arr[j]=='e')||(string[i]==arr[j])){
                        cur = j + 1;//行从start开始，所以+1
                        break;
                    }
                }
            }
            if(j==9) return false;
        }
        if(cur == 3 || cur == 4 || cur == 5 || cur == 9)
           return true;
        return false;
        }
};

arr数组表示所有合理的状态，turn给出状态转移表，每一行的值代表其可以从改行转移的状态。

两层循环，外层遍历给定字符串，内层从start开始，遍历每一状态的列，若符合状态转移规则，则更新行值，即状态，然后重新遍历。当遍历至j==9时，说明该位字符没有可转移状态，返回false。

最终存在隐藏结束状态，满足该状态的条件即为当cur==（3,4,5,9）的情况。

状态转移图，但与表有所不同，仅供参考，来源为牛客网讨论区。

方法二：正则表达式

bool automata::isNumeric(char* str)
{
    string s=str;
    regex r("[\\+\\-]?\\d*(\\.\\d+)?([eE][\\+\\-]?\\d+)?");
//    regex r("([+-])?([0-9]+)?(([.])([0-9]+))?(([eE])([+-])?([0-9]+))?");
    return regex_match(s,r);
}

两种正则含义：

([+-])?([0-9]+)?(([.])([0-9]+))?(([eE])([+-])?([0-9]+))?

( ) 标记一个子表达式的开始和结束位置。子表达式可以获取供以后使用。

[+-] 字符集合。匹配所包含的任意一个字符。

? 匹配前面的子表达式零次或一次，或指明一个非贪婪限定符。

若要创建匹配字符组的一个列表，请在方括号（[ 和 ]）内放置一个或更多单个字符。当字符括在中括号内时，该列表称为"中括号表达式"。与在任何别的位置一样，普通字符在中括号内表示其本身，即，它在输入文本中匹配一次其本身。大多数特殊字符在中括号表达式内出现时失去它们的意义。不过也有一些例外，如：

如果 ] 字符不是第一项，它结束一个列表。若要匹配列表中的 ] 字符，请将它放在第一位，紧跟在开始 [ 后面。
\ 字符继续作为转义符。若要匹配 \ 字符，请使用 \\。

[\\+\\-]?\\d*(\\.\\d+)?([eE][\\+\\-]?\\d+)?

\d 匹配一个数字字符。等价于 [0-9]

* 匹配前面的子表达式零次或多次

常用正则表达式,来源：https://c.runoob.com/front-end/854（含在线工具）

一、校验数字的表达式

数字：^[0-9]*$
n位的数字：^\d{n}$
至少n位的数字：^\d{n,}$
m-n位的数字：^\d{m,n}$
零和非零开头的数字：^(0|[1-9][0-9]*)$
非零开头的最多带两位小数的数字：^([1-9][0-9]*)+(\.[0-9]{1,2})?$
带1-2位小数的正数或负数：^(\-)?\d+(\.\d{1,2})$
正数、负数、和小数：^(\-|\+)?\d+(\.\d+)?$
有两位小数的正实数：^[0-9]+(\.[0-9]{2})?$
有1~3位小数的正实数：^[0-9]+(\.[0-9]{1,3})?$
非零的正整数：^[1-9]\d*$ 或 ^([1-9][0-9]*){1,3}$ 或 ^\+?[1-9][0-9]*$
非零的负整数：^\-[1-9][]0-9"*$ 或 ^-[1-9]\d*$
非负整数：^\d+$ 或 ^[1-9]\d*|0$
非正整数：^-[1-9]\d*|0$ 或 ^((-\d+)|(0+))$
非负浮点数：^\d+(\.\d+)?$ 或 ^[1-9]\d*\.\d*|0\.\d*[1-9]\d*|0?\.0+|0$
非正浮点数：^((-\d+(\.\d+)?)|(0+(\.0+)?))$ 或 ^(-([1-9]\d*\.\d*|0\.\d*[1-9]\d*))|0?\.0+|0$
正浮点数：^[1-9]\d*\.\d*|0\.\d*[1-9]\d*$ 或 ^(([0-9]+\.[0-9]*[1-9][0-9]*)|([0-9]*[1-9][0-9]*\.[0-9]+)|([0-9]*[1-9][0-9]*))$
负浮点数：^-([1-9]\d*\.\d*|0\.\d*[1-9]\d*)$ 或 ^(-(([0-9]+\.[0-9]*[1-9][0-9]*)|([0-9]*[1-9][0-9]*\.[0-9]+)|([0-9]*[1-9][0-9]*)))$
浮点数：^(-?\d+)(\.\d+)?$ 或 ^-?([1-9]\d*\.\d*|0\.\d*[1-9]\d*|0?\.0+|0)$

校验字符的表达式

汉字：^[\u4e00-\u9fa5]{0,}$
英文和数字：^[A-Za-z0-9]+$ 或 ^[A-Za-z0-9]{4,40}$
长度为3-20的所有字符：^.{3,20}$
由26个英文字母组成的字符串：^[A-Za-z]+$
由26个大写英文字母组成的字符串：^[A-Z]+$
由26个小写英文字母组成的字符串：^[a-z]+$
由数字和26个英文字母组成的字符串：^[A-Za-z0-9]+$
由数字、26个英文字母或者下划线组成的字符串：^\w+$ 或 ^\w{3,20}$
中文、英文、数字包括下划线：^[\u4E00-\u9FA5A-Za-z0-9_]+$
中文、英文、数字但不包括下划线等符号：^[\u4E00-\u9FA5A-Za-z0-9]+$ 或 ^[\u4E00-\u9FA5A-Za-z0-9]{2,20}$
可以输入含有^%&',;=?$\"等字符：[^%&',;=?$\x22]+
禁止输入含有~的字符：[^~\x22]+

三、特殊需求表达式

Email地址：^\w+([-+.]\w+)*@\w+([-.]\w+)*\.\w+([-.]\w+)*$
域名：[a-zA-Z0-9][-a-zA-Z0-9]{0,62}(/.[a-zA-Z0-9][-a-zA-Z0-9]{0,62})+/.?
InternetURL：[a-zA-z]+://[^\s]* 或 ^http://([\w-]+\.)+[\w-]+(/[\w-./?%&=]*)?$
手机号码：^(13[0-9]|14[5|7]|15[0|1|2|3|5|6|7|8|9]|18[0|1|2|3|5|6|7|8|9])\d{8}$
电话号码("XXX-XXXXXXX"、"XXXX-XXXXXXXX"、"XXX-XXXXXXX"、"XXX-XXXXXXXX"、"XXXXXXX"和"XXXXXXXX)：^(\(\d{3,4}-)|\d{3.4}-)?\d{7,8}$
国内电话号码(0511-4405222、021-87888822)：\d{3}-\d{8}|\d{4}-\d{7}
电话号码正则表达式（支持手机号码，3-4位区号，7-8位直播号码，1－4位分机号）: ((\d{11})|^((\d{7,8})|(\d{4}|\d{3})-(\d{7,8})|(\d{4}|\d{3})-(\d{7,8})-(\d{4}|\d{3}|\d{2}|\d{1})|(\d{7,8})-(\d{4}|\d{3}|\d{2}|\d{1}))$)
身份证号(15位、18位数字)，最后一位是校验位，可能为数字或字符X：(^\d{15}$)|(^\d{18}$)|(^\d{17}(\d|X|x)$)
帐号是否合法(字母开头，允许5-16字节，允许字母数字下划线)：^[a-zA-Z][a-zA-Z0-9_]{4,15}$
密码(以字母开头，长度在6~18之间，只能包含字母、数字和下划线)：^[a-zA-Z]\w{5,17}$
强密码(必须包含大小写字母和数字的组合，不能使用特殊字符，长度在 8-10 之间)：^(?=.*\d)(?=.*[a-z])(?=.*[A-Z])[a-zA-Z0-9]{8,10}$
强密码(必须包含大小写字母和数字的组合，可以使用特殊字符，长度在8-10之间)：^(?=.*\d)(?=.*[a-z])(?=.*[A-Z]).{8,10}$
日期格式：^\d{4}-\d{1,2}-\d{1,2}
一年的12个月(01～09和1～12)：^(0?[1-9]|1[0-2])$
一个月的31天(01～09和1～31)：^((0?[1-9])|((1|2)[0-9])|30|31)$
钱的输入格式：
1. 有四种钱的表示形式我们可以接受:"10000.00" 和 "10,000.00", 和没有 "分" 的 "10000" 和 "10,000"：^[1-9][0-9]*$
2. 这表示任意一个不以0开头的数字,但是,这也意味着一个字符"0"不通过,所以我们采用下面的形式：^(0|[1-9][0-9]*)$
3. 一个0或者一个不以0开头的数字.我们还可以允许开头有一个负号：^(0|-?[1-9][0-9]*)$
4. 这表示一个0或者一个可能为负的开头不为0的数字.让用户以0开头好了.把负号的也去掉,因为钱总不能是负的吧。下面我们要加的是说明可能的小数部分：^[0-9]+(.[0-9]+)?$
5. 必须说明的是,小数点后面至少应该有1位数,所以"10."是不通过的,但是 "10" 和 "10.2" 是通过的：^[0-9]+(.[0-9]{2})?$
6. 这样我们规定小数点后面必须有两位,如果你认为太苛刻了,可以这样：^[0-9]+(.[0-9]{1,2})?$
7. 这样就允许用户只写一位小数.下面我们该考虑数字中的逗号了,我们可以这样：^[0-9]{1,3}(,[0-9]{3})*(.[0-9]{1,2})?$
8. 1到3个数字,后面跟着任意个逗号+3个数字,逗号成为可选,而不是必须：^([0-9]+|[0-9]{1,3}(,[0-9]{3})*)(.[0-9]{1,2})?$
9. 备注：这就是最终结果了,别忘了"+"可以用"*"替代如果你觉得空字符串也可以接受的话(奇怪,为什么?)最后,别忘了在用函数时去掉去掉那个反斜杠,一般的错误都在这里
xml文件：^([a-zA-Z]+-?)+[a-zA-Z0-9]+\\.[x|X][m|M][l|L]$
中文字符的正则表达式：[\u4e00-\u9fa5]
双字节字符：[^\x00-\xff] (包括汉字在内，可以用来计算字符串的长度(一个双字节字符长度计2，ASCII字符计1))
空白行的正则表达式：\n\s*\r (可以用来删除空白行)
HTML标记的正则表达式：<(\S*?)[^>]*>.*?|<.*? /> ( 首尾空白字符的正则表达式：^\s*|\s*$或(^\s*)|(\s*$) (可以用来删除行首行尾的空白字符(包括空格、制表符、换页符等等)，非常有用的表达式)
腾讯QQ号：[1-9][0-9]{4,} (腾讯QQ号从10000开始)
中国邮政编码：[1-9]\d{5}(?!\d) (中国邮政编码为6位数字)
IP地址：((?:(?:25[0-5]|2[0-4]\\d|[01]?\\d?\\d)\\.){3}(?:25[0-5]|2[0-4]\\d|[01]?\\d?\\d))