【每日Leetcode-第八天】字符串转换整数 (atoi)

题目描述

请你来实现一个 myAtoi(string s) 函数,使其能将字符串转换成一个 32 位有符号整数(类似 C/C++ 中的 atoi 函数)。

函数 myAtoi(string s) 的算法如下:

读入字符串并丢弃无用的前导空格
检查下一个字符(假设还未到字符末尾)为正还是负号,读取该字符(如果有)。 确定最终结果是负数还是正数。 如果两者都不存在,则假定结果为正。
读入下一个字符,直到到达下一个非数字字符或到达输入的结尾。字符串的其余部分将被忽略。
将前面步骤读入的这些数字转换为整数(即,"123" -> 123, "0032" -> 32)。如果没有读入数字,则整数为 0 。必要时更改符号(从步骤 2 开始)。
如果整数数超过 32 位有符号整数范围 [?231,  231 ? 1] ,需要截断这个整数,使其保持在这个范围内。具体来说,小于 ?231 的整数应该被固定为 ?231 ,大于 231 ? 1 的整数应该被固定为 231 ? 1 。
返回整数作为最终结果。
注意:

本题中的空白字符只包括空格字符 ‘ ‘ 。
除前导空格或数字后的其余字符串外,请勿忽略 任何其他字符。

示例 1:

输入:s = "42"
输出:42
解释:加粗的字符串为已经读入的字符,插入符号是当前读取的字符。
第 1 步:"42"(当前没有读入字符,因为没有前导空格)
         ^
第 2 步:"42"(当前没有读入字符,因为这里不存在 ‘-‘ 或者 ‘+‘)
         ^
第 3 步:"42"(读入 "42")
           ^
解析得到整数 42 。
由于 "42" 在范围 [-231, 231 - 1] 内,最终结果为 42 。

示例 2:

输入:s = "   -42"
输出:-42
解释:
第 1 步:"   -42"(读入前导空格,但忽视掉)
            ^
第 2 步:"   -42"(读入 ‘-‘ 字符,所以结果应该是负数)
             ^
第 3 步:"   -42"(读入 "42")
               ^
解析得到整数 -42 。
由于 "-42" 在范围 [-231, 231 - 1] 内,最终结果为 -42 。

解题思路

题目描述中基本将代码的逻辑都交代清除,要注意处理数组越界的问题,即当解析完空格、正负号、前导0后,有可能后续没有数据,此时需要直接返回0。

解题代码

// 判断是否是数字
public boolean isNumber(char c) {
    return c >= ‘0‘ && c <= ‘9‘;
}

// 将字符串转换为数字
public int myAtoi(String s) {
    if (s.length() == 0)
        return 0;

    char[] arr = s.toCharArray();
    // 真正开始处理数字的下标
    int start = 0;
    // 正负标记
    boolean isNegative = false;
    // 当前数字读取了几位,当达到32整型数的最大位数时判断是否溢出
    int numLen = 0;
    // Integer.MAX_VALUE / 10, 用于检测溢出时判断除最后一位外的其它位是否溢出
    int maxValueDivideTen = Integer.MAX_VALUE / 10;
    // 记录32位有符号数的最大长度
    int maxValueLen = String.valueOf(Integer.MAX_VALUE).length();
    // 结果
    int res = 0;

    // 处理前缀空格空格
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        if (arr[i] == ‘ ‘)
            start++;
        else
            break;
    }

    // 处理空串
    if (start == arr.length)
        return 0;

    // 处理正负号
    if (arr[start] == ‘-‘) {
        start++;
        isNegative = true;
    } else if (arr[start] == ‘+‘) {
        start++;
    }

    // 处理空串
    if (start == arr.length)
        return 0;

    if (arr[start] == ‘0‘) {
        // 处理前导0
        for (int i = start; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] == ‘0‘)
                start++;
            else
                break;
        }
    } else {
        // 处理没有数字的情况
        if (!isNumber(arr[start])) {
            return 0;
        }
    }

    // 开始解析数字
    for (int i = start; i < arr.length; i++) {
        if (isNumber(arr[i])) {
            numLen++;
            // 达到位数限制, 判断数值是否超过限制
            if (numLen == maxValueLen) {
                // 如果前几位已经超过限制,那么该数肯定超过限制
                if (res > maxValueDivideTen) {
                    // 根据正负号来返回最大值/最小值
                    if (isNegative)
                        return Integer.MIN_VALUE;
                    else
                        return Integer.MAX_VALUE;
                } else if (res == maxValueDivideTen) {
                    // 处理前面位数都相等的情况,分别处理正数和负数
                    if (isNegative && (arr[i] - ‘0‘) >= (Integer.MAX_VALUE % 10 + 1)) {
                        return Integer.MIN_VALUE;
                    } else if (!isNegative && (arr[i] - ‘0‘) >= (Integer.MAX_VALUE % 10)) {
                        return Integer.MAX_VALUE;
                    }
                }
            } else if (numLen > maxValueLen) {
                // 如果数字的位数超过最大值,那么这个数肯定溢出,直接返回最大值/最小值
                if (isNegative)
                    return Integer.MIN_VALUE;
                else
                    return Integer.MAX_VALUE;
            }

            // 计算结果
            res = res * 10 + (arr[i] - ‘0‘);
        } else {
            break;
        }
    }

    if (isNegative)
        return -res;
    else
        return res;
}

题目来源

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/string-to-integer-atoi
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