【LeetCode】字符串转换整数 (atoi)

        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。