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【刷穿 LeetCode】8. 字符串转换整数 (atoi) (

【刷穿 LeetCode】8. 字符串转换整数 (atoi) (

作者: 水三叶的刷题日记 | 来源:发表于2021-02-04 09:44 被阅读0次

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    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:

    • 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。

    • 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,形成一个整数。

    • 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。

    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。

    在任何情况下,若函数不能进行有效的转换时,请返回 0 。

    注意:

    • 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 2^31 − 1−2^31

    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 (−231)

    提示:

    • 0 <= s.length <= 200
    • s 由英文字母(大写和小写)、数字、' ''+''-''.' 组成

    朴素解法

    这是道模拟题。

    一看这题目描述,多少有点做工程项目各种判断的意思了...

    但对于这类题目,切忌一上来直接写代码,很容易会陷入各种边界判断。

    这时候一个比较推荐的做法是先对要求进行提炼整理:

    1. 忽略前导空格
    2. 首字符只能是 正号/负号/数字,否则不合法(返回 0)
    3. 继续往后匹配字符,直到结尾或不为数字为止(匹配过程中如果出现溢出,根据正负直接返回 Integer.MAX_VALUEInteger.MIN_VALUE)。

    当整理出来具体的逻辑之后,记得再次检查是否有遗漏掉某些边界情况。

    确定逻辑之后,代码就好写了。

    三叶也对代码进行了相应的逻辑标注:

    class Solution {
        public int myAtoi(String s) {
            int n = s.length();
            char[] chars = s.toCharArray();
            int idx = 0;       
            
            // 去除前导空格,如果去完前导空格后无字符了,返回 0
            while (idx < n && chars[idx] == ' ') idx++;
            if (idx == n) return 0;
    
            // 检查第一个字符:可以为正负号/数字
            boolean isNeg = false;
            if (chars[idx] == '-') {
                idx++;
                isNeg = true;
            } else if (chars[idx] == '+') {
                idx++;
            } else if (!Character.isDigit(chars[idx])) {
                return 0;
            } 
    
            int ans = 0;
            while (idx < n && Character.isDigit(chars[idx])) {
                int cur = chars[idx++] - '0';
                // 和上一题的“【刷穿 LeetCode】7. 整数反转”一样,防止 ans = ans * 10 + cur 溢出
                // 等价变形为 ans > (Integer.MAX_VALUE - cur) / 10 进行预判断
                if (ans > (Integer.MAX_VALUE - cur) / 10) {
                    return isNeg ? Integer.MIN_VALUE : Integer.MAX_VALUE;
                }
                ans = ans * 10 + cur;
            }
            return isNeg ? -ans : ans;
        }
    }
    

    时间复杂度:会对整个字符串 s 扫描一遍。复杂度为 O(n)

    空间复杂度:O(1)


    最后

    这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.8 篇,系列开始于 2021/01/01,截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目,部分是有锁题,我们将先将所有不带锁的题目刷完。

    在这个系列文章里面,除了讲解解题思路以外,还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。

    由于 LeetCode 的题目随着周赛 & 双周赛不断增加,为了方便我们统计进度,我们将按照系列起始时的总题数作为分母,完成的题目作为分子,进行进度计算。当前进度为 8/1916

    为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码,我建立了相关的仓库:Github 地址 & Gitee 地址

    在仓库地址里,你可以看到系列文章的题解链接、系列文章的相应代码、LeetCode 原题链接和一些其他的优选题解。

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