Java使用有限状态机算法实现判断字符串是否合法

题目描述

请根据给出的正则表达式来验证邮箱格式是否合法，如果用户输入的格式合法则输出「邮箱格式合法」，否则输出「邮箱格式不合法」。正确格式对应的正则表达式"[a-zA-Z0-9]+@[a-zA-Z0-9]+\.[a-zA-Z0-9]+";
输入：
[email protected]
输出：
邮箱格式合法

分析

最容易想到的是正则表达式库，直接解决，当然也是开发中采用的方法。
作为算法题目、算法学习来说，我们可以采取一个常用的算法，有限状态机。
采用这个算法可以让我逻辑清晰的判断一个字符串是否符合某规范，缺点是代码量多。
不过能帮助我们写出来逻辑正确的算法，绝对是一种良好的思想。

算法背景

有限状态机（FSM）算法是一种数学模型，用于描述系统在一系列状态之间的转换。它由一组状态、输入事件和输出事件组成。FSM算法的特点如下：

确定性：FSM算法在给定输入的情况下，总是按照相同的顺序执行状态转换。这意味着FSM算法是确定性的，即对于相同的输入，总是产生相同的输出。

有向性：FSM算法中的每个状态转换都有明确的方向，即只能从当前状态转换到下一个状态。这使得FSM算法能够有效地处理复杂的问题，同时避免了无限循环的可能性。

存储简单：FSM算法只需要存储当前状态和一组转换规则，因此其存储需求相对较小。这使得FSM算法适用于资源受限的场合。

可扩展性：FSM算法可以通过添加新的状态和转换规则来扩展，以处理更复杂的问题。这使得FSM算法具有很好的可扩展性。

易于理解和实现：FSM算法的结构简单，易于理解和实现。这使得FSM算法适用于各种领域的问题求解。

有限状态机算法解决的问题包括：

序列检测：FSM算法可以用于检测一个序列是否满足特定的条件，如检测一个字符串是否为有效的日期、检测一个数字序列是否为素数等。

模式识别：FSM算法可以用于识别文本、图像或其他数据中的特定模式，如识别电子邮件地址、识别手写数字等。

控制逻辑：FSM算法可以用于实现简单的控制逻辑，如电梯的上下控制、家庭的照明系统控制等。

计算机硬件控制：FSM算法可以用于实现计算机硬件的控制，如键盘、鼠标等外设的控制。

游戏AI：FSM算法可以用于实现简单的游戏AI，如棋类游戏、迷宫游戏等。

代码

import java.util.Scanner;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
public class Main {
    static boolean checkCharType(char c){
        if(c>='a'&&c<='z' || c>='A'&&c<='Z' || c>='0'&&c<='9'){
            return true;
        }else{
            return false;
        }
    }
    public static void main(String[] args) {

        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String str = scanner.next();
        String emailMatcher="[a-zA-Z0-9]+@[a-zA-Z0-9]+\\.[a-zA-Z0-9]+";

        // //write your code here......
        // Pattern pattern=Pattern.compile(emailMatcher);
        // if(pattern.matcher(str).matches()){
        //     System.out.println("邮箱格式合法");
        // }else{
        //     System.out.println("邮箱格式不合法");
        // }
        /*
        0:初始
        1：123123
        2：@
        3：nowcoder
        4: .
        5: com

        */
        int status=0;
        for(int i=0;i<str.length();++i){
            char c=str.charAt(i);
            if(status==0){
                if(checkCharType(c)){
                    status=1;
                }else{
                    break;
                }
            }else if(status==1){
                if(checkCharType(c)){
                    continue;
                }else if(c=='@'){
                    status=2;
                }else{
                    break;
                }
            }else if(status==2){
                if(checkCharType(c)){
                    status=3;
                }else{
                    break;
                }
            }else if(status==3){
                if(checkCharType(c)){
                    continue;
                }else if(c=='.'){
                    status=4;
                }else{
                    break;
                }
            }else if(status==4){
                if(checkCharType(c)){
                    status=5;
                }else{
                    break;
                }
            }else if(status==5){
                if(checkCharType(c)){
                    continue;
                }else{
                    status=-1;
                    break;
                }
            }
        }
        if(status==5){
            System.out.println("邮箱格式合法");
        }else{
            System.out.println("邮箱格式不合法");
        }

    }
}