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 。
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
)、' '
、'+'
、'-'
和'.'
组成
思路
根据题意,有以下四种字符需要考虑:
1. 首部空格: 删除之即可。
2. 符号位: 三种情况,即 ''+++'' , ''−-−'' , ''无符号" ;新建一个变量保存符号位,返回前判断正负即可。
3. 非数字字符: 遇到首个非数字的字符时,应立即返回。
4. 数字字符:
a. 字符转数字: “此数字的 ascii 码” 与 “ 000 的 ascii 码” 相减即可。
b. 数字拼接: 若从左向右遍历数字,设当前位字符为 ccc ,当前位数字为 xxx ,数字结果为 resresres ,则数字拼接公式为:
数字越界处理:
题目要求返回的数值范围应在 [−231,231−1][-2^{31}, 2^{31} - 1][−231,231−1] ,因此需要考虑数字越界问题。而由于题目指出 环境只能存储 32 位大小的有符号整数 ,因此判断数字越界时,要始终保持 resresres 在 int 类型的取值范围内。
在每轮数字拼接前,判断 resresres 在此轮拼接后是否超过 214748364721474836472147483647 ,若超过则加上符号位直接返回。
设数字拼接边界 bndry=2147483647//10=214748364,则以下两种情况越界:
下图展示了一个转化示例。
代码
class solution {
public int myatoi(string s) {
char[] c = s.trim().tochararray();
if (c.length == 0) return 0;
int res = 0, bndry = integer.max_value / 10;
int i = 1, sign = 1;
if (c[0] == '-') sign = -1;
else if (c[0] != '+') i = 0;
for (int j = i; j < c.length; j++) {
if (c[j] < '0' || c[j] > '9') break;
if (res > bndry || res == bndry && c[j] > '7') return sign == 1 ? integer.max_value : integer.min_value;
res = res * 10 + (c[j] - '0');
}
return sign * res;
}
}
复杂度分析:
时间复杂度 o(n) : 其中 n为字符串长度,线性遍历字符串占用 o(n) 时间。
空间复杂度 o(n) : 删除首尾空格后需建立新字符串,最差情况下占用 o(n)额外空间。
若不使用 trim() / strip() 删除首部空格,而采取遍历跳过空格的方式,则可以将空间复杂度降低至 o(1),代码如下:
class solution {
public int myatoi(string s) {
int res = 0, bndry = integer.max_value / 10;
int i = 0, sign = 1, length = s.length();
if(length == 0) return 0;
while(s.charat(i) == ' ')
if(++i == length) return 0;
if(s.charat(i) == '-') sign = -1;
if(s.charat(i) == '-' || s.charat(i) == '+') i++;
for(int j = i; j < length; j++) {
if(s.charat(j) < '0' || s.charat(j) > '9') break;
if(res > bndry || res == bndry && s.charat(j) > '7')
return sign == 1 ? integer.max_value : integer.min_value;
res = res * 10 + (s.charat(j) - '0');
}
return sign * res;
}
}
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