65.有效数字 python

题目

题目描述

给定一个字符串 s ，返回 s 是否是一个 有效数字。

例如，下面的都是有效数字：“2”, “0089”, “-0.1”, “+3.14”, “4.”, “-.9”, “2e10”, “-90E3”, “3e+7”, “+6e-1”, “53.5e93”, “-123.456e789”，而接下来的不是：“abc”, “1a”, “1e”, “e3”, “99e2.5”, “–6”, “-+3”, “95a54e53”。

一般的，一个 有效数字 可以用以下的规则之一定义：

一个 整数 后面跟着一个 可选指数。
一个 十进制数 后面跟着一个 可选指数。
一个 整数 定义为一个 可选符号 ‘-’ 或 ‘+’ 后面跟着 数字。

一个 十进制数 定义为一个 可选符号 ‘-’ 或 ‘+’ 后面跟着下述规则：

数字 后跟着一个 小数点 .。
数字 后跟着一个 小数点 . 再跟着 数位。
一个 小数点 . 后跟着 数位。
指数 定义为指数符号 ‘e’ 或 ‘E’，后面跟着一个 整数。

数字 定义为一个或多个数位。

示例 1：

输入：s = “0”

输出：true

示例 2：

输入：s = “e”

输出：false

示例 3：

输入：s = “.”

输出：false

提示：

1 <= s.length <= 20
s 仅含英文字母（大写和小写），数字（0-9），加号 ‘+’ ，减号 ‘-’ ，或者点 ‘.’ 。

题解

思路分析

为了判断一个字符串是否为有效数字，我们可以使用正则表达式（regex）来匹配上述规则。通过构造一个合适的正则表达式，可以有效地验证字符串是否符合有效数字的定义。

正则表达式的构建

根据题目描述的有效数字规则，我们可以逐步构建正则表达式：

1. 整数部分：[+-]?(\d+)

   • 可选符号 [+-]?
   • 一个或多个数字 (\d+)

2. 十进制数部分：

   • 形式1：[+-]?(\d+\.)
   • 形式2：[+-]?(\d+\.\d*)
   • 形式3：[+-]?(\.\d+)

3. 指数部分：(e|E)[+-]?(\d+)

   • 指数符号 (e|E)
   • 可选符号 [+-]?
   • 一个或多个数字 (\d+)

4. 组合：将整数和十进制数部分与指数部分组合起来。

最终的正则表达式可以写成：

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

Python 实现代码

import re

def isNumber(s: str) -> bool:
    # 定义正则表达式
    pattern = r"^[+-]?(\d+(\.\d*)?|\.\d+)([eE][+-]?\d+)?$"
    
    # 使用正则表达式匹配字符串
    return bool(re.match(pattern, s.strip()))

代码解释

1. 正则表达式解释：

   • ^[+-]?：匹配字符串开头的可选符号 '+' 或 '-'。
   • (\d+(\.\d*)?|\.\d+)：匹配整数或十进制数部分。
     • \d+(\.\d*)?：匹配整数后跟可选的小数部分。
     • \.\d+：匹配小数点后跟一个或多个数字。
   • ([eE][+-]?\d+)?$：匹配可选的指数部分，包括指数符号 'e' 或 'E'，可选符号 '+' 或 '-'，以及一个或多个数字。

2. 函数实现：

   • isNumber 函数首先定义了一个正则表达式模式 pattern。
   • 然后使用 re.match 函数检查字符串 s 是否完全匹配这个模式。注意这里使用了 strip() 方法去除字符串两端的空白字符，以确保不会因为多余的空格影响匹配结果。
   • 最终返回匹配结果的布尔值。

这种方法利用了正则表达式的强大功能，简洁且高效地实现了对字符串是否为有效数字的判断。

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