Python数值型字符串校验

从键盘输入一行字符串，编写Python代码判定字符串是python“合法”数值。

(笔记模板由python脚本于2023年12月25日 18:00:52创建，本篇笔记适合熟悉Python符串基本数据类型的coder翻阅)

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键盘输入一行数值型字符串 数值型字符串校验 (判定字符串是python“合法”数值)

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目录

◆ Python数值型字符串判定
- 1、题目描述
- 2、算法解析
- - 2.1 数值型的3种异常
  - 2.2 笼统拦截异常
  - 2.3 Python数值型对象几种“神奇”的样貌
  - 2.4 无效字符校验
  - 2.5 构造格式校验
  - 2.6 前导0校验
- 3、完整源码(Python)

◆ Python数值型字符串判定

1、题目描述

题目描述截屏图片

【题目来源于CSDN问答社区提问“Python复数”】

原题截屏图片

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2、算法解析

题目相对不难，考查字符串基础知识点。题主疑惑没有输出False是因为eval()函数将字符串“A”转换成python对象A，被python系统认为是变量名，在内存中找不到该变量而抛出“变量名未定义”的异常信息而中断程序运行，代码根本就没执行后面的语句，当然就不可能如预期输出False了哦。

正如五月春生答主所言——
回答截屏图片

如果不考虑非法输入，答主的代码完成可以胜任题目任务。

代码运行效果截屏图片
输入整型

输入浮点型

输入复数

微调后的题主代码

#!/sur/bin/nve python
# coding: utf-8


def isNum(num):
    num = eval(num) # 调用eval函数把字符串转化为py对象。
    if type(num) == int: # 判定整型。
        return True
    elif type(num) == float: # 判定浮点型。
        return True
    elif type(num) == complex: # 判定复数。
        return True


if __name__ == '__main__':
    num = input()
    print(isNum(num))

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2.1 数值型的3种异常

但，用户输入一般都是“不听话”的。为了程序健壮运行，不因抛出异常信息而中断，是要像题目给出的框架一样，进行异常拦截的。

题目给出的异常拦截框架

鉴于此，接下来，我们就聊聊本题目中的异常拦截——

异常字符拦截

python中的数值有整型、浮点型和复数，除了数字外整型和浮点型都可以有+-；浮点型必有.；复数必有+或-，末位必是j或J。除了数字和前述字符，均为python中的非法数值字符，会让eval函数抛出异常信息而中断程序运行。
_{(虽然，python中的∞'inf'，也是浮点型数值，但不可以直接输入，只可以借助float('inf')函数创建，不在本题目异常拦截范畴。注：“inf”三个字母大小写不敏感，可以任意输入，结果一样。)}
数值型字符串构造格式异常拦截

“+、-”字符不可以在数值型字符末位：浮点型字符串不可以有两“.”；复数的虚数单位j只可以在数值型字符串末位。
前导0异常拦截

Python中的数整型int，是不是允许有前导0的，如果用int函数转换整型字符串成整型，会自动去除前导0。

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2.2 笼统拦截异常

我们可以用try … except … 语法糖拦截所有异常，打印错误提示后，退出或者循环重新输入都可以。

将前面的代码放入try … except之间_{(要注意每行都增加一个单位的缩进，以匹配try … except …语法糖代码块格式)}，就可以达到拦截所有异常的效果。这就“简单”解了此题目，如果在except之后给出对应的错误类型提示就更绝妙了。还可以在except关键字之后加上捕获python系统的异常类型的语句Exception as error，一并打印出来，效果更佳。

不同的异常拦截效果截屏图片

所有异常，都适用一种提示——“输入错误！”。

Python代码


def isNum(s):

    try:
        # 此处完善代码 #
        num = eval(s) # 调用eval函数把字符串转化为py对象。

        if type(num) == int: # 判定整型。
            return True
        elif type(num) == float: # 判定浮点型。
            return True
        elif type(num) == complex: # 判定复数。
            return True

    except:
        # 此处完善代码 #
        return f"\n{f' 输入错误！':~^35}\n"

# 下面两行代码请直接复制使用，不得修改 #
num = input()
print(isNum(num))

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2.3 Python数值型对象几种“神奇”的样貌

Python中的数值类型对象允许有连续_(重叠)的+、-号；浮点型和复数的虚部容许存在前导0；浮点型对象容许缺省为0的整数或者小数部分。

有连续的+-号的数值对象
浮点型和复数的前导0
浮点型缺省为0的部分

这些个很神奇，Python为什么允许这样子，这有什么好处？我得在往后去探究探究……

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2.4 无效字符校验

Python中的数值型除数字字符外，整型int只容许有“+、-”，浮点型容许有一个“.”，复数容许末位可以是大小写字母j。除此之外，皆是无效非法数值型字符。_{(这些，都是仅对python默认的十进制数值而言的)}

代码运行效果截屏图片

非法字符校验函数


def isChar(s):
    ''' 校验非法字符 '''
    
    for i in '+-.j': # 去除输入字符串中的+、-、.、j。
        s = s.replace(i, '')
    
    return s.isdigit()

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2.5 构造格式校验

末位不能是字母j以外的字符，一个浮点数不可以有一个以上的小数点。

代码运行效果截屏图片

构造格式校验函数


def isOrder(s):
    ''' 数值构造格式校验 '''

    #if s[-1] != 'j' and s[-1].isdigit() or s.count('.') > 1: # 末位字符不是数字也不是虚数单位j，或者多于一个小数点。
    if s[-1] in list('-+') or s.count('.') > 1:
        return False

    return True

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2.6 前导0校验

整型int不容许有前导0

Python整型int前导0异常抛出的提示信息，中文为“金山词霸”app之机器翻译。

代码运行效果截屏图片

前导0校验函数


def isZero(s):
    ''' 前导零校验 '''

    #if str(int(s)) != s: # 利用int函数自动去除前导0特性检查前导0。
    if s[0] == '0' != ''.join(set(s)): # 如果不是全0字符串，不可以有前导0。
        return False
    
    return True

复数和有两段数值型字符串的有理数表达式，有两段数值型字符串，都需要校验，有拆分需求。所以有了splitNums拆分函数：

splitNums函数


def splitNums(s):
    ''' 数值型字符拆分 '''
    nums, num = [], []
    
    for i in s:
        #if i.isdigit() or i == '.' or i == 'j':
        if i in list('0123456789.j') :
            num += [i]
        elif not i.isdigit() and num:
            nums += [''.join(num)]
            num = []

    if num:
        nums += [''.join(num)]
    
    return nums

数值型字符串校验函数isNums


def isNum(s):

    try:
        # 此处完善代码 #
        num = eval(s) # 调用eval函数把字符串转化为py对象。

        if type(num) == int: # 判定整型。
            return True
        elif type(num) == float: # 判定浮点型。
            return True
        elif type(num) == complex: # 判定复数。
            return True

    except Exception as error:
        # 此处完善代码 #
        s = s.lower() # 统一虚数单位小写，如果是复数。
        nums = splitNums(s)
        #print(nums) # 调试用语句。

        if not isChar(s):
            return f"False\n\n{f' 非法字符错误！':~^33}\n\n错误类型：{error}"
        elif s[-1] in list('-+'):
            return f"False\n\n{f' 数值字符串构造错误！':~^30}\n\n错误类型：{error}"

        for i in nums:            
            if not isOrder(i):
                return f"False\n\n{f' 数值字符串“{i}”构造错误！':~^30}\n\n错误类型：{error}"
            elif not isZero(i):
                return f"False\n\n{f' “{i}”前导0错误！':~^35}\n\n错误类型：{error}"

isNum函数实现了对异常拦截类型的细分。

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3、完整源码(Python)

(源码较长，点此跳过源码)

#!/sur/bin/nve python
# coding: utf-8


def isChar(s):
    ''' 校验非法字符 '''
    
    for i in '+-.j': # 去除输入字符串中的+、-、.、j。
        s = s.replace(i, '')
    
    return s.isdigit()


def isOrder(s):
    ''' 数值构造格式校验 '''

    #if s[-1] != 'j' and s[-1].isdigit() or s.count('.') > 1: # 末位字符不是数字也不是虚数单位j，或者多于一个小数点。
    if s[-1] in list('-+') or s.count('.') > 1:
        return False

    return True


def isZero(s):
    ''' 前导零校验 '''

    #if str(int(s)) != s: # 利用int函数自动去除前导0特性检查前导0。
    if s[0] == '0' != ''.join(set(s)): # 如果不是全0字符串，不可以有前导0。
        return False
    
    return True


def splitNums(s):
    ''' 数值型字符拆分 '''
    nums, num = [], []
    
    for i in s:
        #if i.isdigit() or i == '.' or i == 'j':
        if i in list('0123456789.j') :
            num += [i]
        elif not i.isdigit() and num:
            nums += [''.join(num)]
            num = []

    if num:
        nums += [''.join(num)]
    
    return nums


def isNum(s):

    try:
        # 此处完善代码 #
        num = eval(s) # 调用eval函数把字符串转化为py对象。

        if type(num) == int: # 判定整型。
            return True
        elif type(num) == float: # 判定浮点型。
            return True
        elif type(num) == complex: # 判定复数。
            return True

    except Exception as error:
        # 此处完善代码 #
        s = s.lower() # 统一虚数单位小写，如果是复数。
        nums = splitNums(s)
        #print(nums) # 调试用语句。

        if not isChar(s):
            return f"False\n\n{f' 非法字符错误！':~^33}\n\n错误类型：{error}"
        elif s[-1] in list('-+'):
            return f"False\n\n{f' 数值字符串构造错误！':~^30}\n\n错误类型：{error}"

        for i in nums:            
            if not isOrder(i):
                return f"False\n\n{f' 数值字符串“{i}”构造错误！':~^30}\n\n错误类型：{error}"
            elif not isZero(i):
                return f"False\n\n{f' “{i}”前导0错误！':~^35}\n\n错误类型：{error}"


if __name__ == '__main__':
    num = input(f"\n{' Python数值字符串格式确认 ':=^31}\n\n输入：\n").strip() # 去除输入字符串前后空格。
    print(f"\n输出：\n{isNum(num)}\n\n{'':=^40}") # 调用主函数输出预期结果。

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