【LeetCode】008——字符串轉換整數（atoi）

解題思路

  本題第一反應就是順序遍歷字符串的每一個字符，然後根據題目要求進行判斷，顯然本題的難點就不在於算法本身，而在於對於各種情況和邊界的考慮：

（1）如何去除開頭空格字符；

• 可以通過順序遍歷字符串字符，判斷是否爲空字符，如果是跳過該字符到下一個字符，直到第一個非空字符即可

（2）如何定位並標記符號位字符；

• 定義一個變量flag，第一個非空字符爲 '+' 標記爲 1 ，爲 '-' 標記爲 -1

（3）如何截取連續數字字符；

• 通過順序遍歷，判斷是否爲數字字符 '0'-'9'

（4）如何將連續數字字符串轉爲整數；

• 該數字字符-'0'就是該數字字符對應的數值，例如： '7'-'0'=7；
• 那如果是一串連續的數字字符組成的字符串呢，如："123"，此時，沒法用上面的方法直接得到，可以如下：
• 設置一個base=0，順序遍歷 “123”：
• 當遍歷到'1' 時，base = base * 10 + '1' - '0'，得到base = 1
• 當遍歷到'2' 時，base = base * 10 + '2' - '0' = 1 * 10 + 2，得到base = 12
• 當遍歷到'3' 時，base = base * 10 + '3' - '0' = 12 * 10 + 33，得到base = 123
• 遍歷結束，得到結果爲：123
• 然後再根據符號位標記，得到最終結果，與符號位相乘

（5）如何判斷越界；

• 數值範圍爲 $[−2^{31}, 2^{31} − 1]$。如果數值超過這個範圍，返回 $INT\_MAX (2^{31} − 1)$ 或 $INT\_MIN (−2^{31})$
• 實現時用Integer.valueOf()函數拋出的異常來判斷整數越界

（6）如何考慮程序的完整性；

• 第一個非空字符既不是正號或負號，也不是數字，返回0；
• 字符串爲空，或者字符串內只包含空字符，返回0；
• 第一個非空字符是正號或負號，但接下來的第二個字符不是數字，返回0；

對於"+-2"、"+ 2"這兩種情況，都返回0

Java代碼

class Solution {
    public int myAtoi(String str) {
        //如果字符串爲null或長度小於1，返回0
        if(str == null || str.length() < 1) return 0;
        
        int idx = 0; //索引
        //去除開頭空格
        while(idx < str.length() && str.charAt(idx) == ' '){
            idx++;
        }
        
        int flag = 1;  //標記正負
        int base = 0;  //數值
        //標記符號位
        if(idx < str.length() && (str.charAt(idx) == '+' || str.charAt(idx) == '-')){
            flag = (str.charAt(idx) == '+') ? 1 : -1;
            idx++;
        }
        //截取數值及越界判斷
        while(idx < str.length() && str.charAt(idx) >= '0' && str.charAt(idx) <= '9'){
            //Integer.MAX_VALUE=2147483647
            //Integer.MIN_VALUE=-2147483648
            
            //越界判斷
            //base > Integer.MAX_VALUE / 10時，base * 10 就會越界
            //base == Integer.MAX_VALUE / 10 = 214748364，base * 10 = 2147483640，最後一個數就不能大於7
            if (base > Integer.MAX_VALUE / 10 || (base == Integer.MAX_VALUE / 10 && str.charAt(idx) - '0' > 7)) {  
                return (flag == 1) ? Integer.MAX_VALUE : Integer.MIN_VALUE;  
            }  
            // 計算轉換值  
            base = 10 * base + (str.charAt(idx++) - '0');
        }
        return base * flag;
    }
}

Python3代碼

class Solution:
    def myAtoi(self, str: str) -> int:
        str = str.lstrip() # 去除開頭的空格
        
        if str == '': # 爲空
            return 0
        
        idx = 0
        flag = 1
        ret = '0'
        
        if idx < len(str) and (str[idx] == '+' or str[idx] == '-'):
            flag = 1 if (str[idx] == '+') else -1
            idx += 1
        
        
        while(idx < len(str) and str[idx].isdigit()):
            ret += str[idx]
            idx += 1
        
        
        result = int(ret) * flag
        if result > 2147483647:
            return 2147483647
        elif result < -2147483648:
            return -2147483648
        else:
            return result

C++代碼

class Solution {
public:
    int myAtoi(string str) {
        int i = 0;
        while(' ' == str[i]) i++;// 去掉空格
        int flag = 1;
        
        if(i < str.size() && (str[i] == '+' || str[i] == '-')){
            flag = (str[i] == '+') ? 1 : -1;
            i++;
        }
        
        int base = 0;        
        while(i < str.size() && str[i] >= '0' && str[i] <= '9'){
            if ((base > INT_MAX / 10) || (base == INT_MAX / 10 && (str[i] - '0') > 7)) {  
                return (flag == 1) ? INT_MAX : INT_MIN;  
            }
            
            base = base * 10 + (str[i] - '0');
            i++;
        }
        
        return base * flag;
    }
};