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[0008] 字符串转换整数 (atoi)

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[0008] 字符串转换整数 (atoi)

题目描述

请你来实现一个 atoi 函数，使其能将字符串转换成整数。

首先，该函数会根据需要丢弃无用的开头空格字符，直到寻找到第一个非空格的字符为止。

当我们寻找到的第一个非空字符为正或者负号时，则将该符号与之后面尽可能多的连续数字组合起来，作为该整数的正负号；假如第一个非空字符是数字，则直接将其与之后连续的数字字符组合起来，形成整数。

该字符串除了有效的整数部分之后也可能会存在多余的字符，这些字符可以被忽略，它们对于函数不应该造成影响。

注意：假如该字符串中的第一个非空格字符不是一个有效整数字符、字符串为空或字符串仅包含空白字符时，则你的函数不需要进行转换。

在任何情况下，若函数不能进行有效的转换时，请返回 0。

说明：

假设我们的环境只能存储 32 位大小的有符号整数，那么其数值范围为 [−231,  231 − 1]。如果数值超过这个范围，请返回  INT_MAX (231 − 1) 或 INT_MIN (−231) 。

示例 1:

输入: "42"
输出: 42

示例 2:

输入: "   -42"
输出: -42
解释: 第一个非空白字符为 '-', 它是一个负号。
     我们尽可能将负号与后面所有连续出现的数字组合起来，最后得到 -42 。

示例 3:

输入: "4193 with words"
输出: 4193
解释: 转换截止于数字 '3' ，因为它的下一个字符不为数字。

示例 4:

输入: "words and 987"
输出: 0
解释: 第一个非空字符是 'w', 但它不是数字或正、负号。
     因此无法执行有效的转换。

示例 5:

输入: "-91283472332"
输出: -2147483648
解释: 数字 "-91283472332" 超过 32 位有符号整数范围。 
     因此返回 INT_MIN (−231) 。

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  • 字符串

    • 题目解析

    • 可以通过模拟计算的方式解决该题。

    不确定性

    本题的题杆已经明确了所有细节。

    • 从第一个非空格字符开始
    • 然后从[-+0-9]开始转化直到非数字为止
    • 考虑前导0的情况，比如-001，001，000
    • 其他情况返回0

    方法一：十进制模拟法

    分析

    • 先找到有效数字串
    • 再转化成数字

    思路

    • 有效数字串：从[-+-0-9]开始，到非数字结束，如果开头不是数字或符号，则为无效

    • 字符转数字，推导过程

      对于字符串abcd=a10^3+b10^2+c10^1+d10^0

      这样对于编程不好实现，可以再转换一下

      a10^3+b10^2+c10^1+d10^0

      = (a10^2+b10+c)*10+d

      = ((a10+b)10+c)*10+d

    • 从上面推导可以得到求解过程就是每次之前结果乘以10然后加上当前数

    • 计算过程中如果超出int32范围则返回最大或最小值，否则返回正常结果

    注意

    • 计算过程有可能会溢出，建议使用int64
    • 由于结果是int32，计算过程中要判断是否则超出范围
    • 如果开始不是符号或数字都要返回0， 比如 “ abc 123”, “a 123”

    知识点

    • 十进制

    复杂度

    • 空间复杂度O(1)
    • 时间复杂度O(1)

    代码

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    typedef long long lld;
    class Solution {
        bool isStartChar(char c)
        {
            return c=='-'||c=='+' || isdigit(c);
        }

        string exactNum(string str)
        {
            int i=0;
            string res="";
            for(;i<str.length() && isspace(str[i]);++i); // 查找第一位
            if (i==str.length() || !isStartChar(str[i]))return "";
            res+=str[i++];
            for(;i<str.length() && isdigit(str[i]);++i)res += str[i]; // 只收集"数字"
            return res;
        }

        int transNum(string str)
        {
            lld res = 0;
            lld sign = 1; // 符号位
            for(int i=0;i<str.length();++i)
            {
                if(str[i]=='-')sign=-1;
                else if(str[i]=='+')sign=1;
                else res = res*10 + sign*(str[i]-'0');
                if(res<INT32_MIN) return INT32_MIN;
                if(res>INT32_MAX) return INT32_MAX;
            }

            return res;
        }

    public:
        int myAtoi(string str) {
            string numStr = exactNum(str);
            int res = transNum(numStr);
            return res;
        }
    };
    /*
    "42"
    ""
    "1"
    "00000"
    "--1111"
    "-00000000000000001234"
    "  +1234894389568349858"
    "1111111111"
    " +1234"
    "-2147483648"
    "2147483647"
     " abc 123"
     */

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