《LeetCode之每日一题》：110.字符串转换整数 (atoi)

Posted 2021-09-01 是七喜呀！

字符串转换整数（atoi）

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有关题目

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。

题解

方法一：模拟
代码一：(使用长整型）

参考Edward Elric
代码一：

//Java
class Solution {
    public int myAtoi(String str) {
        str = str.trim();
        if (str.length() == 0) return 0;
        if (!Character.isDigit(str.charAt(0))
            && str.charAt(0) != '-' && str.charAt(0) != '+')
            return 0;
        long ans = 0L;
        boolean neg = str.charAt(0) == '-';
        int i = !Character.isDigit(str.charAt(0)) ? 1 : 0;
        while (i < str.length() && Character.isDigit(str.charAt(i))) {
            ans = ans * 10 + (str.charAt(i++) - '0');
            if (!neg && ans > Integer.MAX_VALUE) {
                ans = Integer.MAX_VALUE;
                break;
            }
            if (neg && ans > 1L + Integer.MAX_VALUE) {
                ans = 1L + Integer.MAX_VALUE;
                break;
            }
        }
        return neg ? (int) -ans : (int) ans;
    }
}

代码二：（利用int负数绝对值更大范围来判断）

class Solution {
    public int myAtoi(String str) {
        str = str.trim();
        if (str.length() == 0) return 0;
        if (!Character.isDigit(str.charAt(0))
            && str.charAt(0) != '-' && str.charAt(0) != '+')
            return 0;
        int ans = 0;
        boolean neg = str.charAt(0) == '-';
        int i = !Character.isDigit(str.charAt(0)) ? 1 : 0;
        while (i < str.length() && Character.isDigit(str.charAt(i))) {
            int tmp = ((neg ? Integer.MIN_VALUE : Integer.MIN_VALUE + 1) + (str.charAt(i) - '0')) / 10;
            if (tmp > ans) {
                return neg ? Integer.MIN_VALUE : Integer.MAX_VALUE;
            }
            ans = ans * 10 - (str.charAt(i++) - '0');
        }
        return neg ? ans : -ans;
    }
}

代码三：（结合int范围来判断）

int myAtoi(char * s){
    int res = 0;//存放结果
    int pos = 0;//移动位置
    int flag = 1;//符号位

    //去空格
    while(s[pos] == ' ') pos++;

    //判断符号位
    if (s[pos] == '-') flag = -1, pos++;
    else if (s[pos] == '+') flag = 1, pos++;
    else flag = 1;

    while(s[pos] != '\\0'){
        //非数字字符，跳出循环
        if (s[pos] > '9' || s[pos] < '0') break;

        //范围判断
        if (res > INT_MAX / 10 || (res == INT_MAX / 10 && (s[pos] - '0' >= 7)))
            return INT_MAX;
        if (res < INT_MIN / 10 || (res == INT_MIN / 10 && (s[pos] - '0' >= 8)))
            return INT_MIN;

        //存放结果，移动位置
        res = res * 10 + flag * (s[pos] - '0');
        pos++;
    }
    return res;
}

方法二：自动机

参考官方题解

class Automaton {
    string state = "start";
    unordered_map<string, vector<string>> table = {
        {"start", {"start", "signed", "in_number", "end"}},
        {"signed", {"end", "end", "in_number", "end"}},
        {"in_number", {"end", "end", "in_number", "end"}},
        {"end", {"end", "end", "end", "end"}}
    };

    int get_col(char c) {
        if (isspace(c)) return 0;
        if (c == '+' or c == '-') return 1;
        if (isdigit(c)) return 2;
        return 3;
    }
public:
    int sign = 1;
    long long ans = 0;

    void get(char c) {
    	//table[state]拿到对应state对应的键值，这边返回值为容器的位置
        state = table[state][get_col(c)];
        if (state == "in_number") {
            ans = ans * 10 + c - '0';
            ans = sign == 1 ? min(ans, (long long)INT_MAX) : min(ans, -(long long)INT_MIN);
        }
        else if (state == "signed")
            sign = c == '+' ? 1 : -1;
    }
};

class Solution {
public:
    int myAtoi(string str) {
        Automaton automaton;
        for (char c : str)
            automaton.get(c);
        return automaton.sign * automaton.ans;
    }
};