8. 字符串转换整数 (atoi)

English Version

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：

1. 读入字符串并丢弃无用的前导空格
2. 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。
3. 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。
4. 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）。
5. 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 。
6. 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

解法

方法一：遍历字符串

我们首先判断字符串是否为空，如果是，直接返回 $0$。

否则，我们需要遍历字符串，跳过前导空格，判断第一个非空格字符是否为正负号。

接着遍历后面的字符，如果是数字，我们判断添加该数字是否会导致整数溢出，如果会，我们根据正负号返回结果。否则我们将数字添加到结果中。继续遍历后面的字符，直到遇到非数字字符或者遍历结束。

遍历结束后，我们根据正负号返回结果。

时间复杂度 $O(n)$，其中 $n$ 为字符串的长度。我们只需要依次处理所有字符。空间复杂度 $O(1)$。

同面试题 67. 把字符串转换成整数。

class Solution:
    def myAtoi(self, s: str) -> int:
        if not s:
            return 0
        n = len(s)
        if n == 0:
            return 0
        i = 0
        while s[i] == ' ':
            i += 1
            # 仅包含空格
            if i == n:
                return 0
        sign = -1 if s[i] == '-' else 1
        if s[i] in ['-', '+']:
            i += 1
        res, flag = 0, (2**31 - 1) // 10
        while i < n:
            # 非数字，跳出循环体
            if not s[i].isdigit():
                break
            c = int(s[i])
            # 溢出判断
            if res > flag or (res == flag and c > 7):
                return 2**31 - 1 if sign > 0 else -(2**31)
            res = res * 10 + c
            i += 1
        return sign * res

class Solution {
    public int myAtoi(String s) {
        if (s == null) return 0;
        int n = s.length();
        if (n == 0) return 0;
        int i = 0;
        while (s.charAt(i) == ' ') {
            // 仅包含空格
            if (++i == n) return 0;
        }
        int sign = 1;
        if (s.charAt(i) == '-') sign = -1;
        if (s.charAt(i) == '-' || s.charAt(i) == '+') ++i;
        int res = 0, flag = Integer.MAX_VALUE / 10;
        for (; i < n; ++i) {
            // 非数字，跳出循环体
            if (s.charAt(i) < '0' || s.charAt(i) > '9') break;
            // 溢出判断
            if (res > flag || (res == flag && s.charAt(i) > '7'))
                return sign > 0 ? Integer.MAX_VALUE : Integer.MIN_VALUE;
            res = res * 10 + (s.charAt(i) - '0');
        }
        return sign * res;
    }
}

func myAtoi(s string) int {
	i, n := 0, len(s)
	num := 0

	for i < n && s[i] == ' ' {
		i++
	}
	if i == n {
		return 0
	}

	sign := 1
	if s[i] == '-' {
		sign = -1
		i++
	} else if s[i] == '+' {
		i++
	}

	for i < n && s[i] >= '0' && s[i] <= '9' {
		num = num*10 + int(s[i]-'0')
		i++
		if num > math.MaxInt32 {
			break
		}
	}

	if num > math.MaxInt32 {
		if sign == -1 {
			return math.MinInt32
		}
		return math.MaxInt32
	}
	return sign * num
}

const myAtoi = function (str) {
    str = str.trim();
    if (!str) return 0;
    let isPositive = 1;
    let i = 0,
        ans = 0;
    if (str[i] === '+') {
        isPositive = 1;
        i++;
    } else if (str[i] === '-') {
        isPositive = 0;
        i++;
    }
    for (; i < str.length; i++) {
        let t = str.charCodeAt(i) - 48;
        if (t > 9 || t < 0) break;
        if (ans > 2147483647 / 10 || ans > (2147483647 - t) / 10) {
            return isPositive ? 2147483647 : -2147483648;
        } else {
            ans = ans * 10 + t;
        }
    }
    return isPositive ? ans : -ans;
};

// https://leetcode.com/problems/string-to-integer-atoi/

public partial class Solution
{
    public int MyAtoi(string str)
    {
        int i = 0;
        long result = 0;
        bool minus = false;
        while (i < str.Length && char.IsWhiteSpace(str[i]))
        {
            ++i;
        }
        if (i < str.Length)
        {
            if (str[i] == '+')
            {
                ++i;
            }
            else if (str[i] == '-')
            {
                minus = true;
                ++i;
            }
        }
        while (i < str.Length && char.IsDigit(str[i]))
        {
            result = result * 10 + str[i] - '0';
            if (result > int.MaxValue)
            {
                break;
            }
            ++i;
        }
        if (minus) result = -result;
        if (result > int.MaxValue)
        {
            result = int.MaxValue;
        }
        if (result < int.MinValue)
        {
            result = int.MinValue;
        }
        return (int)result;
    }
}

class Solution {
    /**
     * @param string $s
     * @return int
     */

    function myAtoi($s) {
        $s = str_replace('e', 'x', $s);
        if (intval($s) < pow(-2, 31)) {
            return -2147483648;
        }
        if (intval($s) > pow(2, 31) - 1) {
            return 2147483647;
        }
        return intval($s);
    }
}