LeetCode：字符串转整数（atoi）

Posted 2020-10-29 Ariel_一只猫的旅行

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题目描述：

实现 atoi，将字符串转为整数。

在找到第一个非空字符之前，需要移除掉字符串中的空格字符。如果第一个非空字符是正号或负号，选取该符号，并将其与后面尽可能多的连续的数字组合起来，这部分字符即为整数的值。如果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，形成整数。

字符串可以在形成整数的字符后面包括多余的字符，这些字符可以被忽略，它们对于函数没有影响。

当字符串中的第一个非空字符序列不是个有效的整数；或字符串为空；或字符串仅包含空白字符时，则不进行转换。

若函数不能执行有效的转换，返回 0。

说明：

假设我们的环境只能存储 32 位有符号整数，其数值范围是 [−2³¹,  2³¹ − 1]。如果数值超过可表示的范围，则返回  INT_MAX (2³¹ − 1) 或 INT_MIN (−2³¹) 。

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) 。

解题思路：

字符串转为整数是很常用的一个函数，由于输入的是字符串，所以需要考虑的情况有很多种。关于验证一个字符串是否为数字，请参见博客：http://www.cnblogs.com/grandyang/p/4084408.html，该博客详细的讨论了各种情况，包括符号，自然数，小数点的出现位置，判断他们是否是数字。那么这道题也应该有这么多种情况。但是这题只需要考虑数字和符号的情况：

1. 若字符串开头是空格，则跳过所有空格，到第一个非空格字符，如果没有，则返回0.

2. 若第一个非空格字符是符号+/-，则标记sign的真假，这道题还有个局限性，那就是在c++里面，+-1和-+1都是认可的，都是-1，而在此题里，则会返回0.

3. 若下一个字符不是数字，则返回0. 完全不考虑小数点和自然数的情况，不过这样也好，起码省事了不少。

4. 如果下一个字符是数字，则转为整形存下来，若接下来再有非数字出现，则返回目前的结果。

5. 还需要考虑边界问题，如果超过了整形数的范围，则用边界值替代当前值。

C++参考答案：

 1 class Solution {
 2 public:
 3     int myAtoi(string str) {
 4         if (str.empty()) return 0;
 5         int sign = 1, base = 0, i = 0, n = str.size();
 6         while (i < n && str[i] == \' \') ++i;
 7         if (str[i] == \'+\' || str[i] == \'-\') {
 8             sign = (str[i++] == \'+\') ? 1 : -1;
 9         }
10         while (i < n && str[i] >= \'0\' && str[i] <= \'9\') {
11             if (base > INT_MAX / 10 || (base == INT_MAX / 10 && str[i] - \'0\' > 7)) {
12                 return (sign == 1) ? INT_MAX : INT_MIN;
13             }
14             base = 10 * base + (str[i++] - \'0\');
15         }
16         return base * sign;
17     }
18 };

参考资料：

https://discuss.leetcode.com/topic/2666/my-simple-solution

https://discuss.leetcode.com/topic/15891/8ms-c-solution-easy-to-understand