关于用设计模式刷 LeetCode 这件事

前言

最近在过 《剑指Offer》 这本书上的题，尽量把每题的多种解法都自己捋一遍，在过到 面试题20. 表示数值的字符串 这一题的时候，Discuss 里有一个同学提出了 职责链模式 的解法，让人眼前一亮，另一方面是笔者最近刚用 职责链模式解决了一些问题，于是决定用 JavaScript 重构一版题解，再熟悉熟悉这个设计模式。

什么是职责链模式

所谓职责链模式，是把要做的某一件事，交由一系列处理器依次处理，每个处理器只完成自己的职责，一旦完成之后就交由下一个处理器处理。

如何重构一版具有 JavaScript 特色的职责链模式

由于 JavaScript 中 “函数是一等公民”的特性，可以采取更函数式的写法来取代类式写法。

题目描述

请实现一个函数用来判断字符串是否表示数值（包括整数和小数）。例如，字符串"+100"、"5e2"、"-123"、"3.1416"、"0123"及"-1E-16"都表示数值，但"12e"、"1a3.14"、"1.2.3"、"+-5"及"12e+5.4"都不是。

解题

根据职责链模式的定义，我们要做的可以划分为以下这几步：；

• 分析总共要做哪几件事，分别写出对应的处理器函数。
• 编写一个驱动所有处理器函数的高级函数。

思路分析

根据题意，我们可以很快地知道，主要是要划分出整数校验器、浮点数校验器和科学计数法校验器。接着要考虑特判情况，所以还可以细分出一个空串校验器。考虑到字符串前后空格以及打头的正负号是合法的，可以分出空格的trimmer和正负号的trimmer。最后还需要一个兜底的校验器，再经过以上所有校验器校验后，仍然不合法时返回false。接下里我们一个一个实现即可。

兜底的校验器

这个是最好写的，直接封装一个函数返回 false 即可。

function falseValidator() {
    return false
}

空串校验器

先从简单的开始写，空串校验器，顾名思义，只要检测出是空串，则直接返回 false，否则交给下一个校验器处理。

/**
* @param {string} value
* @param {function} next
*/
function emptyValidator(value, next) {
    return value.trim().length !== 0 ? next(value) : false
}

整数校验器

这个也比较简单，遍历字符串，发现其中一个字符不是数字时，交给下一个处理器处理，否则返回 true

/**
* @param {string} value
* @param {function} next
*/
function integerValidator(value, next) {
    for (const char of value) {
      if (isNotNumber(char)) {
        return next(value)
      }
    }

    return true
}

/**
* @param {string} value
*/
function isNotNumber(value) {
    return isNaN(value) || value === "" || value === " "
}

浮点数校验器

从这里开始就比较麻烦了，不过也有一个统一的思路，无论是浮点数还是科学计数法，他们都有一个分隔符，我们可以采取类似二分法的思想，分割后再对左右两个部分进行判断即可。

/**
* @param {string} value
* @param {function} next
*/
function floatValidator(value, next) {
    const pos = value.indexOf(".")
    
    if (pos === -1) {
      return next(value)
    }
    
    const left = value.substring(0, pos)
    const right = value.substring(pos + 1)
    
    // 处理 .xxx 的情况
    if (left === "") {
      if (partFloatValidator(right)) {
        return true
      }
    
      return next(value)
    }
    
    // 处理 xxx. 的情况
    if (right === "") {
      if (partFloatValidator(left)) {
        return true
      }
    
      return next(value)
    }
    
    if (partFloatValidator(left) && partFloatValidator(right)) {
      return true
    }
    
    return next(value)
}

这里要注意 xxx. 和 .xxx，这两个特殊情况也是合法的。接下里二分之后也有一个处理器需要我们写，而且可以发现，这个处理器是一个复合处理器，所以我们可以先把驱动用的高级函数和需要的简单处理器都写出来了。

const partFloatValidator = process([
    emptyValidator,
    headTailIntegerValidator,
    integerValidator,
    falseValidator,
])
      
/**
* @param {function[]} validators
*/
function process(validators) {
    return validators.reduceRight((next, validate) => (data) =>
      validate(data, next)
    )
}

/**
* @param {string} value
* @param {function} next
*/
function headTailIntegerValidator(value, next) {
    if (isNotNumber(value[0]) || isNotNumber(value[value.length - 1])) {
      return false
    }
    
    return next(value)
}

科学计数法校验器

具体思路和浮点数校验器相同。

const leftpartSienceFormatValidator = process([
    emptyValidator,
    signTrimmer,
    headTailSpaceValidator,
    emptyValidator,
    integerValidator,
    floatValidator,
    falseValidator,
])

const rightpartSienceFormatValidator = process([
    emptyValidator,
    signTrimmer,
    headTailSpaceValidator,
    emptyValidator,
    integerValidator,
    falseValidator,
])

/**
* @param {string} value
* @param {function} next
*/
function headTailSpaceValidator(value, next) {
    if (value.startsWith(" ") || value.endsWith(" ")) {
      return false
    }
    
    return next(value)
}

/**
* @param {string} value
* @param {function} next
*/
function spaceTrimmer(value, next) {
    return next(value.trim())
}

/**
* @param {string} value
* @param {function} next
*/
function signTrimmer(value, next) {
    if (value.startsWith("+") || value.startsWith("-")) {
      value = value.substring(1)
    }
    
    return next(value)
}


/**
* @param {string} value
* @param {function} next
*/
function sienceFormatValidator(value, next) {
    value = value.toLowerCase()
    
    const pos = value.indexOf("e")
    
    if (pos === -1) {
      return next(value)
    }
    
    const left = value.substring(0, pos)
    const right = value.substring(pos + 1)
    
    if (
      leftpartSienceFormatValidator(left) &&
      rightpartSienceFormatValidator(right)
    ) {
      return true
    }
    
    return next(value)
}

最终的校验器

通过写上述的两个复合校验器，最终的校验器也是同样的道理，只要按正确的判定顺序复合上述校验器即可。

const isNumber = process([
    emptyValidator,
    spaceTrimmer,
    signTrimmer,
    integerValidator,
    floatValidator,
    sienceFormatValidator,
    falseValidator,
])

总结

运用设计模式，虽然多写了很多代码，但是拓展性和可维护性是不可忽视的，缺点就是运行效率比较低，不过作为一种新思路，笔者还是很喜欢的。

参考资料

1.详细通俗的思路分析，多解法