使用Java判定一个数值是否在指定的开闭区间范围内

2022-11-13 16:11:41 区间 判定 范围内

引言

对于开闭区间，在数学中的表示方式通常为 () 和 []，小括号代表开放区间，中括号代表封闭区间，而它们的区别主要在于是否包含 = 等于号，开闭区间通常会分为以下一些情形：

  • (1, 10)：代表 1 < x < 10；
  • (1, 10]：代表 1 < x <= 10；
  • [1, 10]：代表 1 <= x <= 10；
  • [1, 10)：代表 1 <= x < 10；
  • (1, ) 或 (1, ]：代表 x > 1；
  • [1, ] 或 [1, )：代表 x >= 1；
  • (, 10) 或 [, 10)：代表 x < 10；
  • (, 10] 或 [, 10]：代表 x <= 10；

那么如何使用Java来判定一个数值是否在指定的开闭区间范围内呢？可以按照以下的思路去实现：

  • 由于开闭区间是有一定规则的，所以开闭区间必须是合法的，除了(、)、[、]、, 、数字 之外，其他的字符都是不合法的，所以首先需要校验开闭区间的合法性；
  • 判定开闭区间合法后，再拆分出开闭区间的最小值和最大值；
  • 根据开闭区间是否包含[]，从而在判断时看是否需要添加 = 号；

1、开闭区间的合法性校验

开闭区间的合法性可以通过正则表达式进行验证，具体正则表达式如下：


private static final Pattern NUM_RANGE_PATTERN = Pattern.compile("[\\[|\\(]\\s?\\d+\\s?,\\s?\\d+\\s?[\\)|\\]]");

左半开闭区间的合法性正则表达式如下：


private static final Pattern LEFT_NUM_RANGE_PATTERN = Pattern.compile("[\\[|\\(]\\s?\\d+\\s?,\\s?[\\)|\\]]");

右半开闭区间的合法性正则表达式如下：


private static final Pattern RIGHT_NUM_RANGE_PATTERN = Pattern.compile("[\\[|\\(],\\s?\\d+\\s?[\\)|\\]]");

判断开闭区间的函数方法代码如下：


public static boolean isValidNumRange(String numRange) {
    return NUM_RANGE_PATTERN.matcher(numRange).matches()
            || LEFT_NUM_RANGE_PATTERN.matcher(numRange).matches()
            || RIGHT_NUM_RANGE_PATTERN.matcher(numRange).matches();
}

2、判定方法


public static boolean inNumRange(int number, String numRange) {
    Objects.requireNonNull(numRange);

    if (!isValidNumRange(numRange)) {
        return false;
    }

    String[] pairs = numRange.split(",");

    // 获取开闭区间的最小值和最大值
    List<String> rangeNums = Arrays.stream(pairs).map(str -> str.replaceAll("[(|)|\\[|\\]]", "").trim()).collect(Collectors.toList());
    Integer minValue = "".equals(rangeNums.get(0)) ? null : Integer.valueOf(rangeNums.get(0));
    Integer maxValue = "".equals(rangeNums.get(1)) ? null : Integer.valueOf(rangeNums.get(1));

    // 判定数值是否大于最小值
    boolean minMatched = (minValue == null) || (pairs[0].startsWith("[") ? number >= minValue : number > minValue);
    // 判定数值是否小于最大值
    boolean maxMatched = (maxValue == null) || (pairs[1].endsWith("]") ? number <= maxValue : number < maxValue);

    return minMatched && maxMatched;
}

3、测试验证

public static void main(String[] args) {
        System.out.println(inNumRange(1, "(0, 2]"));
        System.out.println(inNumRange(1, "(, 2]"));
        System.out.println(inNumRange(1, "(1, 4]"));
        System.out.println(inNumRange(1, "(0, ]"));
    }

运行程序，输出如下结果：

true
true
false
true

总结

到此这篇关于使用Java判定一个数值是否在指定的开闭区间范围内的文章就介绍到这了,更多相关Java判定数值在开闭区间范围内内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！

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