【LeetCode 8】字符串转换整数 (atoi)

本文详细解析了如何手动实现atoi函数,重点介绍了处理空串、非法字符串及边界情况的策略,通过具体代码示例展示了完整的实现过程。

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  1. 题目描述

  2. 要求

    手动实现系统函数atoi的功能
    注意的条件:
    (1)空串
    (2)不合法的字符串,比如"words and 987" "+-12" "+ 32" “      ”等
    ps:
    	确实如dalao所讲,所有的坑只有自己踩进去才会想到
    
  3. 代码

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cmath>
    #include<vector>
    #include<stack>
    #include<cstring>
    using namespace std;
    
    long long myatoi(string str)
    {
    	int flag = 1;
    	int len = str.length();
    	int count = 0;
    	long long ans = 0;
    	if(str.size() == 0)
    		return 0;
    	int i = 0;
    	while(str[i++] == ' '){
    		count++;
    	}
    	
    	if(str[count] == '+'){
    		if(!(str[count+1] >=  '0' && str[count+1] <='9'))
    			return 0;
    		flag = 1;
    		count++;	
    	}
    	if(str[count] == '-'){
    		if(!(str[count+1] >=  '0' && str[count+1] <='9'))
    			return 0;
    		flag = -1;
    		count++;
    	}	 
    	for(i = count; i < len; ++i)
    	{
    		if(str[count] < '0' || str[count] >'9'){
    			ans = 0;
    			break;
    		}
    		
    		else if(str[i] >= '0' && str[i] <= '9'){
    			ans = ans*10 + (str[i]-'0'); 
    			if(ans*flag <= INT_MIN){
    		        ans = -1 * INT_MIN;
    		        break;
    		    }
    		    else if(ans*flag >= INT_MAX){
    		        ans = INT_MAX;
    		        break;
    		    }
    		}
    		else if(str[i] < '0' || str[i] >'9' || str[i] == '.')
    		{
    			break;
    		}
    	}
    	return ans*flag;
    }
    
    int main()
    {	
    	string str;
    	while(getline(cin,str)){		//getline()可以读取空字符串、空格 
    		int res = myatoi(str); 
    		cout<<res<<endl;	
    	}
    	return 0;	
    } 
    
    
### LeetCode8 题:字符串转换整数 (atoi) #### 解决方案概述 LeetCode8 题的目标是实现一个函数 `myAtoi(string s)`,用于将给定的字符串转换为一个 32 位有符号整数。以下是解决方案的核心逻辑: 1. **去除前导空格** 使用指针或索引来跳过所有的前导空格字符。 2. **处理正负号** 如果存在 `'+'` 或 `'-'` 符号,则记录其影响,并移动指针到下一个字符位置。 3. **逐位提取数字** 对于连续的数字字符,将其转化为数值形式并通过累加的方式构建最终的结果值。注意,在每次累加之前都需要检查是否会超出 32 位有符号整数的范围 `[−2³¹, 2³¹ − 1]`[^3]。 4. **边界裁剪** 当检测到即将发生溢出时,立即返回相应的边界值 `-2³¹` 或 `2³¹ - 1`。 5. **终止条件** 若当前字符不是有效的数字字符或者已经超出了有效范围,则停止进一步计算并返回已有的结果值。 下面是基于上述思路的具体 Python 实现代码: ```python class Solution: def myAtoi(self, s: str) -> int: INT_MAX = 2**31 - 1 # 上限 INT_MIN = -(2**31) # 下限 index = 0 n = len(s) # 去掉前面的空白字符 while index < n and s[index] == ' ': index += 1 # 判断是否有正负号 sign = 1 if index < n and (s[index] == '+' or s[index] == '-'): sign = -1 if s[index] == '-' else 1 index += 1 result = 0 # 提取数字部分 while index < n and s[index].isdigit(): digit = ord(s[index]) - ord('0') # 将字符转为对应数字 [^2] # 检查是否会发生溢出 if result > (INT_MAX - digit) // 10: return INT_MIN if sign == -1 else INT_MAX result = result * 10 + digit index += 1 return sign * result ``` --- #### 关键点分析 1. **移除前导空格** 在遍历字符串的过程中,首先忽略所有开头处的空格字符。这一步可以通过简单的循环完成。 2. **识别正负号** 正负号仅允许出现在第一个非空格字符的位置上。如果发现的是 `'+'` 或者 `'-'`,则设置标志变量 `sign` 来跟踪后续结果应乘以哪个因子(即正值还是负值)。之后继续前进至下一位字符。 3. **数字拼接与溢出控制** 数字由多个连续的阿拉伯数字组成。对于每一个合法的数字字符,先验证加入它后不会造成数据溢出;然后再执行实际的操作——将现有总和扩大十倍再加上新读入的一位数。 4. **结束判定** 如遇任何非法字符(既不为空白也不属于数字范畴),立刻中断解析过程并将目前累积得到的部分作为最后答案输出。 --- #### 示例运行情况 考虑几个典型的测试样例及其预期行为: | 输入 | 输出 | |------------------------|-----------| | `"42"` | `42` | | `" -42"` | `-42` | | `"4193 with words"` | `4193` | | `"words and 987"` | `0` | | `"-91283472332"` | `-2147483648` | 以上例子展示了不同场景下的表现如何满足题目需求以及边缘状况处理得当与否的重要性。 ---
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