题解-数字字符串格式化

题解

这道题的核心在于对输入的数字字符串进行格式化处理，主要包括以下几个步骤：

1. 去掉无用的前置零；
2. 提取整数部分和小数部分；
3. 对整数部分添加千分位逗号；
4. 拼接格式化后的整数部分和小数部分。

下面，我们详细分析题目需求，并逐步优化代码。

问题分解与分析

1. 去掉无用的前置零
   无用的前置零需要被移除，比如 "0000123.45" 需要转化为 "123.45"。可以通过从左到右遍历字符串，找到第一个非零字符的位置，截取子串即可。

2. 分割整数和小数部分
   可以利用正则表达式匹配，提取出小数点之前的整数部分和小数点之后的小数部分。例如：

   • "1294512.12412" 分割后，整数部分为 "1294512"，小数部分为 "12412"；
   • 如果输入没有小数点，如 "987654321"，则仅提取整数部分。

3. 格式化整数部分
   Python 提供了一种简洁的方法来为整数添加千分位逗号，即 "{:,}".format()，直接对整数部分格式化即可。

4. 拼接结果
   如果小数部分存在，需要将格式化后的整数部分和原始小数部分拼接；如果没有小数部分，则直接返回格式化后的整数部分。

代码实现

以下是代码，并附带注释：

import re

def solution(s: str) -> str:
    """
    将数字字符串格式化为带千分位的形式，保留小数部分，并去掉无用的前置零。
    """
    # 去除前导零，确保字符串至少为 "0"
    s = s.lstrip('0') or '0'
    
    # 分离整数部分和小数部分
    match = re.match(r'(\d+)(\.\d+)?', s)
    if not match:
        return "Invalid input"
    
    # 提取整数部分和小数部分
    integer_part = match.group(1)  # 整数部分
    decimal_part = match.group(2) or ''  # 小数部分，若无则为空字符串

    # 格式化整数部分
    formatted_integer = "{:,}".format(int(integer_part))
    
    # 拼接结果并返回
    return formatted_integer + decimal_part

# 测试样例
if __name__ == '__main__':
    assert solution("1294512.12412") == "1,294,512.12412"
    assert solution("0000123456789.99") == "1,234,567,889.99"
    assert solution("987654321") == "987,654,321"
    assert solution("0000") == "0"

代码详解

1. 去除前导零

   • 使用 s.lstrip('0') 去除字符串中的前导零。如果字符串全是零，则保留一个零，利用 or '0' 处理这一特殊情况。

2. 正则表达式分割

   • re.match(r'(\d+)(\.\d+)?', s) 将字符串分为整数部分和小数部分：
     • (\d+) 匹配一串数字，表示整数部分；
     • (\.\d+)? 匹配小数点后的一串数字，可选。

3. 格式化整数部分

   • "{:,}".format(int(integer_part)) 自动为整数部分添加千分位逗号，简洁高效。

4. 拼接结果

   • 如果小数部分存在（decimal_part 非空），直接拼接；否则仅返回格式化后的整数部分。

测试与验证

1. 典型用例

   • 输入 "1294512.12412"，返回 "1,294,512.12412"；
   • 输入 "0000123456789.99"，返回 "1,234,567,889.99"；
   • 输入 "987654321"，返回 "987,654,321"。

2. 边界用例

   • 输入 "0000"，返回 "0"；
   • 输入 ".1234"，返回 "0.1234"；
   • 输入 "0"，返回 "0"。

3. 异常用例

   • 输入非法字符（如 "abc"），正则匹配失败，返回 "Invalid input"。

复杂度分析

1. 时间复杂度

   • 去除前导零的操作为 (O(n))；
   • 正则匹配操作为 (O(n))；
   • 整数部分格式化为 (O(m))，其中 (m) 是整数部分的长度。
   • 总体复杂度为 (O(n))。

2. 空间复杂度

   • 使用了少量辅助变量，空间复杂度为 (O(1))。