每日算法/刷穿 LeetCode8. 字符串转换整数 (atoi) (中等)

Posted 宫水三叶

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了每日算法/刷穿 LeetCode8. 字符串转换整数 (atoi) (中等)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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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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以上是关于每日算法/刷穿 LeetCode8. 字符串转换整数 (atoi) (中等)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

每日算法/刷穿 LeetCode14. 最长公共前缀(简单)

每日算法/刷穿 LeetCode3. 无重复字符的最长子串(中等)

每日算法/刷穿 LeetCode9. 回文数(简单)

每日算法/刷穿 LeetCode5. 最长回文子串(中等)

每日算法/刷穿 LeetCode13. 罗马数字转整数(简单)

每日算法/刷穿 LeetCode12. 整数转罗马数字(中等)