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字符串转换整数 (atoi)

约 892 字大约 3 分钟

2025-02-28

8. 字符串转换整数 (atoi)

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:

  1. 读入字符串并丢弃无用的前导空格
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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)。
  5. 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
  6. 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 。

示例 3:

输入:s = "4193 with words"
输出:4193
解释:
第 1 步:"4193 with words"(当前没有读入字符,因为没有前导空格)
         ^
第 2 步:"4193 with words"(当前没有读入字符,因为这里不存在 '-' 或者 '+')
         ^
第 3 步:"4193 with words"(读入 "4193";由于下一个字符不是一个数字,所以读入停止)
             ^
解析得到整数 4193 。
由于 "4193" 在范围 [-231, 231 - 1] 内,最终结果为 4193 。

提示:

  • 0 <= s.length <= 200
  • s 由英文字母(大写和小写)、数字(0-9)、' ''+''-''.' 组成

遍历+分类处理

处理前导空格、符号和数字,注意计算数字前要检查溢出。最后返回绝对值乘以符号。

class Solution {
    public int myAtoi(String s) {
        // 初始状态定义,index表示当前字符的索引。
        int index = 0, n = s.length();
        int sign = 1; // 符号,默认是正数。
        // result表示绝对值
        int result = 0;

        // 去掉前导空格
        while (index < n && s.charAt(index) == ' ') {
            index++;
        }
        // 检查符号
        if (index < n && (s.charAt(index) == '+' || s.charAt(index) == '-')) {
            sign = (s.charAt(index) == '-') ? -1 : 1;
            // 注意
            index++;
        }

        // 处理数字字符并转换
        while (index < n && Character.isDigit(s.charAt(index))) {
            int digit = s.charAt(index) - '0';

            // 重点:合并之前要检查是否溢出
            // 这样写可以避免溢出,10*result+digit会溢出。
            if (result > (Integer.MAX_VALUE - digit) / 10) {
                return (sign == 1) ? Integer.MAX_VALUE : Integer.MIN_VALUE;
            }

            result = result * 10 + digit;
            index++;
        }

        return result * sign;
    }
}

时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)