8. 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。接下来的转化规则如下:
(1) 如果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字符组合起来,形成一个有符号整数。
(2) 如果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,形成一个整数。
(3) 如果该字符串在有效的整数部分之后也可能会存在多余的字符,那么这些字符可以被忽略,它们对函数不应该造成影响。
注意:
(1) 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,即无法进行有效转换。
(2) 在任何情况下,若函数不能进行有效的转换时,请返回 0 。
提示:
本题中的空白字符只包括空格字符 ' ' 。
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 [−2^31, 2^31 − 1]。如果数值超过这个范围,请返回 INT_MAX (2^31 − 1) 或 INT_MIN (−2^31) 。
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 (−2^31) 。
算法思想
解法一:基本解法
遍历整个字符串,首先跳过空白字符,判断第一个非空字符是否为"-",利用变量flag进行标记,即flag=1表示正数,flag=-1表示负数。然后,匹配字符串中的数字字符,对数字字符进行算术运算,结果保存在变量sum中,其目的是得到一个整数(不考虑正负号),即sum=sum*10+tmp
。最后,sum*flag
便得到最终的结果(考虑正负号)。
如何判断sum
是否越界问题,假设将sum
定义为int类型:
- 当
sum > INT_MAX/10
或sum == INT_MAX/10 && tmp > 7
时,向上溢出 - 当
sum > -(INT_MIN/10)
或sum == -(INT_MIN/10) && tmp > 8
时,向下溢出
注意:其实这一题的题目描述还是有点问题的,比如说 "042"、"-042" 这样的字符串输出结果是什么呢?
代码实现
解法一:基本解法
class Solution {
public int myAtoi(String str) {
int i = 0;
int len = str.length();
while(i < len && str.charAt(i) == ' ')
i++;
if (i == len) {
return 0;
}
int flag = 1;
if (str.charAt(i) == '+' ||str.charAt(i) == '-') {
if (str.charAt(i) == '-') {
// 如果第一个非空字符为'-',则标识flag置为-1
flag = -1;
}
// 如果第一个非空字符为'+'或者'-',则i向后移动
i++;
}
// sum用来存储正整数结果
int sum = 0;
while(i < len && Character.isDigit(str.charAt(i))) {
// 将当前数字字符转换为整数
int tmp = str.charAt(i) - '0';
// 先进行越界判断,再进行算术运算,避免sum*10+tmp的结果越界
if (flag == 1 && ((sum > Integer.MAX_VALUE/10) || (sum == Integer.MAX_VALUE/10 && tmp > 7))) {
return Integer.MAX_VALUE;
}
if (flag == -1 && ((sum > -(Integer.MIN_VALUE/10)) || (sum == -(Integer.MIN_VALUE/10) && tmp > 8))) {
return Integer.MIN_VALUE;
}
sum = sum*10 + tmp;
i++;
}
return sum*flag;
}
}
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