No.008：String to Integer (atoi)

Posted 2020-08-11 Gerrard_Feng

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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No.008：String to Integer (atoi)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

问题：

Implement atoi to convert a string to an integer.

Hint: Carefully consider all possible input cases.

官方难度：

Easy

翻译：

实现atoi功能，将一个字符串转化成一个整数。

提示：仔细考虑各种可能出现的情况。

补充资料：

所谓atoi，是C语言库中的一个函数，其功能如下：

Requirements for atoi:

The function first discards as many whitespace characters as necessary until the first non-whitespace character is found.
Then, starting from this character, takes an optional initial plus or minus sign followed by as many numerical digits as possible, and interprets them as a numerical value.
The string can contain additional characters after those that form the integral number, which are ignored and have no effect on the behavior of this function. If the first sequence of non-whitespace characters in str is not a valid integral number, or if no such sequence exists because either str is empty or it contains only whitespace characters, no conversion is performed.
If no valid conversion could be performed, a zero value is returned.
If the correct value is out of the range of representable values, INT_MAX (2147483647) or INT_MIN (-2147483648) is returned.

函数atoi要求：

丢弃第一个非空格字符串之前的所有字符串。
剩余字符串接受以“+”或“-”操作符起始的数字，在遇到下一个非数值字符串之前，截取尽可能多的字符串，将其转化成数值。
忽略之后遇到的非数值字符串。如果第一个非空格字符串不是数值，或者原字符串就是空格字符组成，抑或是空字符串，那么不做转换。
如果不做转换，函数返回0；如果结果超出int型能表达的最大/最小值，返回整型数的最大/最小值。

先去除原字符串的前后空格，使用String.trim()方法。
处理之后的字符串，做长度为0的特殊处理，返回0。
记录第一个是“+”或“-”操作符的情况，利用一个标志位记录，在返回时使用，同时将这个位置用字符0替换，不影响之后的累加操作。
记录遇到第一个非数值字符之前的长度length。
累加数值，这里要注意两点。第一点，length作为循环退出条件，又要在操作中自减，所以需要准备一个副本；第二点，char型的字符，用于数值计算，使用array[i]-‘0’来表示当前的数值。
用long型的sum来记录累加的数值，乘以标志位置后做超出范围操作。
注意入参检查。

解题代码：

 1 public static int myAtoi(String str) {
 2         if (str == null) {
 3             throw new IllegalArgumentException("Input error");
 4         }
 5         // 先去空格
 6         char[] array = str.trim().toCharArray();
 7         // 0特殊处理
 8         if (array.length == 0) {
 9             return 0;
10         }
11         // 正负号标志位
12         int sign = 1;
13         long sum = 0;
14         if (array[0] == \'+\' || array[0] == \'-\' || (array[0] >= \'0\' && array[0] <= \'9\')) {
15             // 操作符置char型的\'0\'
16             if (array[0] == \'+\') {
17                 array[0] = \'0\';
18                 sign = 1;
19             } else if (array[0] == \'-\') {
20                 array[0] = \'0\';
21                 sign = -1;
22             }
23             // 循环确定长度
24             int length = 0;
25             for (int i = 0; i < array.length; i++) {
26                 if (array[i] >= \'0\' && array[i] <= \'9\') {
27                     length++;
28                 } else {
29                     // 遇到非数值退出循环
30                     break;
31                 }
32             }
33             // length值作为退出条件，但同时又要自减，准备一个副本
34             int exit = length;
35             for (int i = 0; i < exit; i++) {
36                 // char型的数值，转换成数值型处理
37                 sum += (array[i] - \'0\') * Math.pow(10, --length);
38             }
39             // 超出范围处理
40             long num = sum * sign;
41             if (num > Integer.MAX_VALUE) {
42                 return Integer.MAX_VALUE;
43             }
44             if (num < Integer.MIN_VALUE) {
45                 return Integer.MIN_VALUE;
46             }
47             return (int) num;
48         } else {
49             return 0;
50         }
51     }

myAtoi