官方解答public:
官方解答enum State {
官方解答STATE_INITIAL,
官方解答STATE_INT_SIGN,
STATE_INTEGER,
STATE_POINT,
STATE_POINT_WITHOUT_INT,
STATE_FRACTION,
STATE_EXP,
STATE_EXP_SIGN,
STATE_EXP_NUMBER,
STATE_END
};
enum CharType {
CHAR_NUMBER,
CHAR_EXP,
CHAR_POINT,
CHAR_SIGN,
CHAR_ILLEGAL
};
CharType toCharType(char ch) {
if (ch >= '0' && ch <= '9') {
return CHAR_NUMBER;
} else if (ch == 'e' || ch == 'E') {
return CHAR_EXP;
} else if (ch == '.') {
return CHAR_POINT;
} else if (ch == '+' || ch == '-') {
return CHAR_SIGN;
} else {
return CHAR_ILLEGAL;
}
}
bool isNumber(string s) {
unordered_map<State, unordered_map<CharType, State>> transfer{
{
STATE_INITIAL, {
{CHAR_NUMBER, STATE_INTEGER},
{CHAR_POINT, STATE_POINT_WITHOUT_INT},
{CHAR_SIGN, STATE_INT_SIGN}
}
}, {
STATE_INT_SIGN, {
{CHAR_NUMBER, STATE_INTEGER},
{CHAR_POINT, STATE_POINT_WITHOUT_INT}
}
}, {
STATE_INTEGER, {
{CHAR_NUMBER, STATE_INTEGER},
{CHAR_EXP, STATE_EXP},
{CHAR_POINT, STATE_POINT}
}
}, {
STATE_POINT, {
{CHAR_NUMBER, STATE_FRACTION},
{CHAR_EXP, STATE_EXP}
}
}, {
STATE_POINT_WITHOUT_INT, {
{CHAR_NUMBER, STATE_FRACTION}
}
}, {
STATE_FRACTION,
{
{CHAR_NUMBER, STATE_FRACTION},
{CHAR_EXP, STATE_EXP}
}
}, {
STATE_EXP,
{
{CHAR_NUMBER, STATE_EXP_NUMBER},
{CHAR_SIGN, STATE_EXP_SIGN}
}
}, {
STATE_EXP_SIGN, {
{CHAR_NUMBER, STATE_EXP_NUMBER}
}
}, {
STATE_EXP_NUMBER, {
{CHAR_NUMBER, STATE_EXP_NUMBER}
}
}
};
int len = s.length();
State st = STATE_INITIAL;
for (int i = 0; i < len; i++) {
CharType typ = toCharType(s[i]);
if (transfer[st].find(typ) == transfer[st].end()) {
return false;
} else {
st = transfer[st][typ];
}
}
return st == STATE_INTEGER || st == STATE_POINT || st == STATE_FRACTION || st == STATE_EXP_NUMBER || st == STATE_END;
}
};
力扣上的第65道的原题的官方解答有效数字,来个认真负责的,这个状态机有很多不明白的地方,希望能仔细解答一下。例如从unordered_map的key与value的值,以及key的值在state中,value的值里也有state例如STATE_INT_SIGN, {
{CHAR_NUMBER, STATE_INTEGER},
{CHAR_POINT, STATE_POINT_WITHOUT_INT}
而且希望推导一下这个状态机的运行的过程,我遇到了瓶颈
int len = s.length();
State st = STATE_INITIAL;
for (int i = 0; i < len; i++) {
CharType typ = toCharType(s[i]);
if (transfer[st].find(typ) == transfer[st].end()) {
return false;
} else {
st = transfer[st][typ];
}
}
return st == STATE_INTEGER || st == STATE_POINT || st == STATE_FRACTION || st == STATE_EXP_NUMBER || st == STATE_END;希望能讲解一下
State st = STATE_INITIAL;以及 st = transfer[st][typ];我感觉很凌乱,来个认真负责,回复比较勤快的
给你画个图你就明白了:
基础概念没掌握好呀
什么是状态机?
Peter 王广忠
Peter 王广忠
程序员,专业区块链讲解员
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咱们程序员在看资料的时候,“状态机”这个词时不时的会出现一下。虽然咱们不是计算机科学家,但是对于这样的计算机理论方面的词汇还是要有基本理解的。
定义
我们先来给出状态机的基本定义。一句话:
状态机是有限状态自动机的简称,是现实事物运行规则抽象而成的一个数学模型。
先来解释什么是“状态”( State )。现实事物是有不同状态的,例如一个自动门,就有 open 和 closed 两种状态。我们通常所说的状态机是有限状态机,也就是被描述的事物的状态的数量是有限个,例如自动门的状态就是两个 open 和 closed 。
状态机,也就是 State Machine ,不是指一台实际机器,而是指一个数学模型。说白了,一般就是指一张状态转换图。例如,根据自动门的运行规则,我们可以抽象出下面这么一个图。
自动门有两个状态,open 和 closed ,closed 状态下,如果读取开门信号,那么状态就会切换为 open 。open 状态下如果读取关门信号,状态就会切换为 closed 。
状态机的全称是有限状态自动机,自动两个字也是包含重要含义的。给定一个状态机,同时给定它的当前状态以及输入,那么输出状态时可以明确的运算出来的。例如对于自动门,给定初始状态 closed ,给定输入“开门”,那么下一个状态时可以运算出来的。
这样状态机的基本定义我们就介绍完毕了。重复一下:状态机是有限状态自动机的简称,是现实事物运行规则抽象而成的一个数学模型。
四大概念
下面来给出状态机的四大概念。
第一个是 State ,状态。一个状态机至少要包含两个状态。例如上面自动门的例子,有 open 和 closed 两个状态。
第二个是 Event ,事件。事件就是执行某个操作的触发条件或者口令。对于自动门,“按下开门按钮”就是一个事件。
第三个是 Action ,动作。事件发生以后要执行动作。例如事件是“按开门按钮”,动作是“开门”。编程的时候,一个 Action 一般就对应一个函数。
第四个是 Transition ,变换。也就是从一个状态变化为另一个状态。例如“开门过程”就是一个变换。
上面这四大概念,在使用状态机思想来写程序时候经常用到,参考 https://github.com/jakesgordon/javascript-state-machine 。
应用
最后再来说说状态机的应用。状态机是一个对真实世界的抽象,而且是逻辑严谨的数学抽象,所以明显非常适合用在数字领域。可以应用到各个层面上,例如硬件设计,编译器设计,以及编程实现各种具体业务逻辑的时候。
来举个例子。街上的自动售货机中明显能看到状态机逻辑。我们做一下简化,假设这是一台只卖2元一瓶的汽水的售货机,只接受五毛和一块的硬币。初始状态是”未付款“,中间状态有”已付款5毛“,”已付款1块“,”已付款1.5块“,”已足额付款“,四个状态。状态切换的触发条件是”投一块硬币“和”投5毛硬币“两种,”到达足额付款“状态,还要进行余额清零和弹出汽水操作。所以如果画出一张完整的状态转换图,也会是比较复杂的一张图了。而实际中的售货机对应的状态机就会更加复杂了。
总之,状态机应用范围很广,这里就不展开了。插一句,跟状态机类似的概念还有图灵机,图灵机就是计算机底层采用的计算模型。
总结
这就是对状态机概念的一个通俗的简述了。总结一下,状态机不是实际机器设备,而是一个数学模型,通常体现为一个状态转换图。涉及到的相关概念是 State 状态,Event 事件,Action 动作,Transition 转换。状态机是计算机科学的重要基础概念之一,也可以说是一种总结归纳问题的思想,应用范围非常广泛。