如何使用Java判定一個數值是否在指定的開閉區間范圍內

這篇文章主要介紹“如何使用Java判定一個數值是否在指定的開閉區間范圍內”，在日常操作中，相信很多人在如何使用Java判定一個數值是否在指定的開閉區間范圍內問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”如何使用Java判定一個數值是否在指定的開閉區間范圍內”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！

引言

對于開閉區間，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于是否包含 = 等于號，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；

那么如何使用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：

• 由于開閉區間是有一定規則的，所以開閉區間必須是合法的，除了(、)、[、]、, 、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；

• 判定開閉區間合法后，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));

    // 判定數值是否大于最小值
    boolean minMatched = (minValue == null) || (pairs[0].startsWith("[") ? number >= minValue : number > minValue);
    // 判定數值是否小于最大值
    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

到此，關于“如何使用Java判定一個數值是否在指定的開閉區間范圍內”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！