使用Java判定一個數值是否在指定的開閉區間范圍內

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引言

對於開閉區間，在數學中的表示方式通常為 () 和 []，小括號代表開放區間，中括號代表封閉區間，而它們的區別主要在於是否包含 = 等於號，開閉區間通常會分為以下一些情形：

  • (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；

那麼如何使用Java來判定一個數值是否在指定的開閉區間范圍內呢？可以按照以下的思路去實現：

  • 由於開閉區間是有一定規則的，所以開閉區間必須是合法的，除瞭(、)、[、]、, 、數字 之外，其他的字符都是不合法的，所以首先需要校驗開閉區間的合法性；
  • 判定開閉區間合法後，再拆分出開閉區間的最小值和最大值；
  • 根據開閉區間是否包含[]，從而在判斷時看是否需要添加 = 號；

1、開閉區間的合法性校驗

開閉區間的合法性可以通過正則表達式進行驗證，具體正則表達式如下：

/**
 * 開閉區間正則表達式
 */
private static final Pattern NUM_RANGE_PATTERN = Pattern.compile("[\\[|\\(]\\s?\\d+\\s?,\\s?\\d+\\s?[\\)|\\]]");

左半開閉區間的合法性正則表達式如下：

/**
 * 左半區間正則表達式
 */
private static final Pattern LEFT_NUM_RANGE_PATTERN = Pattern.compile("[\\[|\\(]\\s?\\d+\\s?,\\s?[\\)|\\]]");

右半開閉區間的合法性正則表達式如下：

/**
 * 右半區間正則表達式
 */
private static final Pattern RIGHT_NUM_RANGE_PATTERN = Pattern.compile("[\\[|\\(],\\s?\\d+\\s?[\\)|\\]]");

判斷開閉區間的函數方法代碼如下：

/**
 * 判斷是否為有效的數字區間范圍
 * @param numRange 數字區間
 * @return boolean
 */
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

/**
 * 判斷數值是否在區間范圍內
 * @param number 數值
 * @param numRange 開閉區間
 * @return boolean
 */
public static boolean inNumRange(int number, String numRange) {
    Objects.requireNonNull(numRange);

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

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

    // 獲取開閉區間的最小值和最大值
    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));

    // 判定數值是否大於最小值
    boolean minMatched = (minValue == null) || (pairs[0].startsWith("[") ? number >= minValue : number > minValue);
    // 判定數值是否小於最大值
    boolean maxMatched = (maxValue == null) || (pairs[1].endsWith("]") ? number <= maxValue : number < maxValue);

    return minMatched && maxMatched;
}

3、測試驗證

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, ]"));
    }

運行程序，輸出如下結果：

true
true
false
true

總結

到此這篇關於使用Java判定一個數值是否在指定的開閉區間范圍內的文章就介紹到這瞭,更多相關Java判定數值在開閉區間范圍內內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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