【LeetCode】字符串转换整数 (atoi)

文章描述了一个C语言实现的myAtoi函数,用于将字符串转换为32位有符号整数,遵循特定的转换规则,包括处理空格、符号、数字以及防止溢出。函数会检查输入的有效性,处理正负号,并确保结果在INT_MIN和INT_MAX之间。

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        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:

 

 

 

提示:

  • 0 <= s.length <= 200
  • s 由英文字母(大写和小写)、数字(0-9)、' ''+''-' 和 '.' 组成

题目描述:

        给定一个字符串,将其转换为一个32位有符号整数。如果无法进行有效的转换,则返回0。如果转换后的整数超出了32位整数的范围,则返回INT_MAX(231 - 1)或INT_MIN(-231)。

分析:

        解题的主要思路是按照题目要求,按照规则把字符串转成32为有符号整数。首先要过滤掉字符串前面的空格,再处理符号位,最后逐个处理转换数字的字符。还要注意转换后的结果是否超过了32位有符号整数的范围。

算法实现:

        C语言解法中,主要的实现思路是按照题目要求循序划一地进行字符串转换为32位有符号整数。

主要步骤如下:

        1.去掉字符串前面的空格

        2.判断第一个字符是否是 ‘+’ 或 ‘-’ 号

        3.从当前位置开始循环,将所有数字字符转换成整数并添加到res的末尾

        4.根据符号位和转换后的数值计算结果

        5.判断是否超过32位有符号整数范围,若超过则返回INT_MAX或INT_MIN

代码实现:

#include <limits.h>

int myAtoi(char * s){
    if (s == NULL) return 0; // 判断字符串是否为空
    int i = 0, sign = 1;
    long long res = 0;  // 处理超过INT_MAX和INT_MIN的情况
    while (s[i] == ' ') ++i;  //处理前面的空格

    if (s[i] == '-' || s[i] == '+') {
        sign = (s[i++] == '-') ? -1 : 1;  // 判断负号和正号
    }

    while (isdigit(s[i])) {  //判断是否是数字
        res = res * 10 + (s[i++] - '0');  // 转换为10进制数
        if (res * sign > INT_MAX) return INT_MAX;  //超过INT_MAX上线,返回INT_MAX
        if (res * sign < INT_MIN) return INT_MIN;  //超过INT_MIN下限,返回INT_MIN
    }
    return res * sign;  //返回结果
}

时间复杂度:O(n),需要遍历整个字符串一次

空间复杂度:O(1),只使用了有限的变量空间

注意事项:

  1. 字符串中的字符可能不是数字字符,需要特殊处理。

  2. 转换后的结果需要判断是否超过了32位有符号整数的取值范围。

  3. 在计算的过程中,为了避免溢出,需要使用long long类型的变量,再根据符号位进行处理。

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