明智地解析科学记数法？

Question

我希望能够编写一个函数，它以科学记数法形式接收一个数字作为字符串，并将系数和指数分开作为单独的项目。我可以使用正则表达式，但传入的数字可能不会被标准化，我更愿意能够规范化然后打破这些部分。

一位同事已经使用VB6获得了解决方案的一部分，但它并不完全存在，如下面的成绩单所示。

cliVe> a = 1e6
cliVe> ? "coeff: " & o.spt(a) & " exponent: " & o.ept(a)
coeff: 10 exponent: 5 

应该是1和6

cliVe> a = 1.1e6
cliVe> ? "coeff: " & o.spt(a) & " exponent: " & o.ept(a)
coeff: 1.1 exponent: 6

正确

cliVe> a = 123345.6e-7
cliVe> ? "coeff: " & o.spt(a) & " exponent: " & o.ept(a)
coeff: 1.233456 exponent: -2

正确

cliVe> a = -123345.6e-7
cliVe> ? "coeff: " & o.spt(a) & " exponent: " & o.ept(a)
coeff: 1.233456 exponent: -2

应该是-1.233456和-2

cliVe> a = -123345.6e+7
cliVe> ? "coeff: " & o.spt(a) & " exponent: " & o.ept(a)
coeff: 1.233456 exponent: 12

正确

有任何想法吗？顺便说一下，Clive是一个基于VBScript的CLI，可以在我的weblog上找到。

Answer 1

关于"scientific notation regexp"的谷歌展示了一些比赛，包括this one（不要用它!!!!）

*** warning: questionable ***
/[-+]?[0-9]*\.?[0-9]+([eE][-+]?[0-9]+)?/

其中包括-.5e7和+ 00000e33等情况（两者都可能不允许）。

相反，我强烈建议您使用Doug Crockford的JSON website上的语法，该语法明确记录了JSON中数字的构成。这是从该页面获取的相应语法图：

（来源：json.org）

如果你看看他的json2.js脚本的第456行（在javascript中安全地转换为JSON），你会看到正则表达式的这一部分：

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

具有讽刺意味的是，它与他的语法图不符....（看起来我应该提交一个bug）我相信实现该语法图的正则表达式是这样的：

/-?(?:0|[1-9]\d*)(?:\.\d*)?(?:[eE][+\-]?\d+)?/

如果你想允许一个初始+，你会得到：

/[+\-]?(?:0|[1-9]\d*)(?:\.\d*)?(?:[eE][+\-]?\d+)?/

根据自己的喜好添加捕获括号。

我还强烈建议您充实一堆测试用例，以确保包含您想要包含（或不包括）的可能性，例如：

allowed:
+3
3.2e23
-4.70e+9
-.2E-4
-7.6603

not allowed:
+0003   (leading zeros)
37.e88  (dot before the e)

祝好运！

Answer 2

建立最高评级的答案，我将正则表达式略微修改为/^[+\-]?(?=.)(?:0|[1-9]\d*)?(?:\.\d*)?(?:\d[eE][+\-]?\d+)?$/。

它提供的好处是：

1. 允许匹配数字，如.9（我使(?:0|[1-9]\d*)可选与?）
2. 防止在开始时仅匹配运算符并防止匹配零长度字符串（使用lookahead，(?=.)）
3. 防止匹配e9因为它需要在科学记数法之前使用\d

我的目标是用它来捕获重要的数字并进行重要的数学运算。因此，我也将采用像这样的捕获组来切片：/^[+\-]?(?=.)(0|[1-9]\d*)?(\.\d*)?(?:(\d)[eE][+\-]?\d+)?$/。

解释如何从中获得重要数据：

1. 整个捕获是您可以交给parseFloat()的数字
2. 匹配1-3将显示为未定义或字符串，因此组合它们（将undefined替换为''）应该给出可从中提取有效数字的原始数字。

这个正则表达式还可以防止匹配左边填充的零，JavaScript有时会接受，但是我看到它会导致问题并且不会对有效数字添加任何内容，所以我看到防止左边填充的零作为一个好处（特别是在表单中）。但是，我确信可以修改正则表达式以吞噬左边填充的零。

我看到这个正则表达式的另一个问题是它不匹配90.e9或其他这样的数字。但是，我发现这种或类似的匹配极不可能，因为科学记数法中的惯例是避免这样的数字。虽然您可以在JavaScript中输入它，但您可以轻松输入9.0e10并获得相同的重要数字。

UPDATE

在我的测试中，我也发现了它可以匹配'.'的错误。所以前瞻应该修改为(?=\.\d|\d)，这导致最终的正则表达式：

/^[+\-]?(?=\.\d|\d)(?:0|[1-9]\d*)?(?:\.\d*)?(?:\d[eE][+\-]?\d+)?$/

Answer 3

这是我刚刚快速入侵的一些Perl代码。

my($sign,$coeffl,$coeffr,$exp) = $str =~ /^\s*([-+])?(\d+)(\.\d*)?e([-+]?\d+)\s*$/;

my $shift = length $coeffl;
$shift = 0 if $shift == 1;

my $coeff =
  substr( $coeffl, 0, 1 );

if( $shift || $coeffr ){
  $coeff .=
    '.'.
    substr( $coeffl, 1 );
}

$coeff .= substr( $coeffr, 1 ) if $coeffr;

$coeff = $sign . $coeff if $sign;

$exp += $shift;

say "coeff: $coeff exponent: $exp";