力扣 405. 数字转换为十六进制数

该博客详细介绍了如何通过位运算解决LeetCode上的一个问题——将32位整数转换成十六进制。主要思路是利用位运算获取每个四位二进制数,然后转换为16进制字符并存储。最终通过StringBuffer拼接得到结果。

题目来源:https://leetcode-cn.com/problems/convert-a-number-to-hexadecimal/

大致题意:
给定一个32位范围内的整数,返回它的十六进制

思路

因为计算机是按照补码存数的,考虑到负数的补码问题,所以使用位运算比较合适。即让给定整数与32位全为1的二进制数做 与运算(原来是 1 的与运算后还是 1,原来是 0 的也还是 0),然后每 4 位返回一个对应的 16 进制数

位运算

使用一个 StringBuffer 类型对象存下中间结果

  1. 从高位往低位开始遍历
  2. 每次取出当前数的 4 个二进制数,也就是让 当前数右移 4*i 位后,与 0xf 进行与运算
  3. 然后将运算结果转为 16 进制

代码:

public String toHex(int num) {
		// 0 直接返回“0”即可
        if (num == 0) {
            return "0";
        }
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        // 从高位往低位遍历
        for (int i = 7; i >= 0; i --) {
        	// 每次取出当前遍历位置的 4 个 2 进制位
        	// 与0xf进行与运算,得到实际2 进制存储的值
            int val = (num >> (4 * i)) & 0xf;
            // 进行 16 进制转换
            if (sb.length() > 0 || val > 0) {
                char digit = val < 10 ? (char) ('0' + val) : (char) ('a' + val - 10);
                // 添加到当前字符串的末尾
                sb.append(digit);
            }
        }
        return sb.toString();
    }
<think>嗯,用户问的是C语言中atoi和itoa需要加什么头文件,具体用法如何,还有在力扣刷题时能不能用,以及除了这两个还有其他方法吗。首先,我得确认这两个函的头文件。记得atoi在<stdlib.h>里,而itoa不是C标准库函,可能需要<cstdlib>或者别的,不过其实不同编译器可能支持不同,比如GCC可能不支持itoa,而Windows下可能有。所以需要提醒用户itoa的兼容性问题。 然后是用法。atoi的用法比较简单,把字符串转成int,但需要注意错误处理,比如字符串非法或者超出int范围的情况。itoa的话,参数字、目标字符串、基,比如10进制。但因为不是标准函,所以可能用户在力扣上使用时会有问题,因为力扣的环境可能不支持itoa,导致编译错误。 关于力扣是否能用,我需要确认。一般来说,力扣的C环境支持atoi,但itoa可能不支持,所以建议用户如果必须用的话要考虑可移植性,或者自己实现。用户可能在刷题时需要转换字符串和数字,比如处理数字反转或者字符串转整的问题,这时候如果不能用itoa,就得自己写函。 然后用户问其他方法。对于字符串转数字,除了atoi,还可以用strtol,它属于<stdlib.h>,而且可以处理错误检查,比如设置endptr来判断是否转换成功,还能处理不同基数字。另外,手动实现转换也是一个方法,比如遍历字符串每个字符,检查是否是数字,然后累加结果,同时处理符号和溢出情况。 数字转字符串,除了可能不存在的itoa,可以用sprintf函,它在<stdio.h>里,可以格式化输出到字符串,比如用"%d"来转成十进制字符串。或者用snprintf更安全一些,防止缓冲区溢出。另外,自己实现的话可能需要处理负情况,以及逐位分解数字转换成字符,再反转字符串等步骤。 用户可能是在做力扣上的题目,比如“字符串转换 (atoi)”或者“整反转”,这时候需要可靠的转换方法。如果使用itoa可能在力扣上无法通过编译,所以需要替代方案。另外,用户可能关心效率和正确性,特别是在处理大或者边界条件时,比如溢出、无效字符等情况。 需要提醒用户注意atoi的局限性,比如无法判断转换是否成功,遇到非法字符会直接停止,返回已转换的部分,这可能导致错误。而strtol更可靠,可以检测转换后的指针位置来判断是否完全转换成功。此外,对于64位整,可能需要atoll或者strtoll。 总结回答结构:先回答头文件和用法,指出itoa的兼容性问题,力扣是否支持,然后给出其他方法,包括strtol、sprintf以及手动实现,并给出示例代码。最后相关问题可能涉及错误处理、大处理、自定义转换等。</think>在C语言中,`atoi`和`itoa`的头文件及用法如下: ### 1. 头文件与用法 - **`atoi`**(字符串转整) - 头文件:`#include <stdlib.h>` - 用法:`int num = atoi("12345");` - 特点:遇到非数字字符停止转换,无法处理错误(如溢出、非法输入)。 - **`itoa`**(整转字符串) - **非标准函**,Windows下可用,需包含`#include <stdlib.h>`或`#include <cstdlib>`(C++)。 - 用法:`char buffer[32]; itoa(123, buffer, 10);`(最后参为进制,如10进制) - 注意:Linux GCC编译器不支持,需手动实现或用`sprintf`替代。 ### 2. 力扣LeetCode)使用建议 - **`atoi`**:可在力扣使用,但需注意其缺陷(如无错误检测)。 - **`itoa`**:**不可靠**,可能导致编译错误(因非标准)。建议用`sprintf`或手动实现。 --- ### 3. 替代方法 #### 字符串转数字 - **`strtol`**(推荐,支持错误检测) ```c char *endptr; long num = strtol("12345", &endptr, 10); if (*endptr != '\0') { /* 输入含非法字符 */ } ``` 头文件:`#include <stdlib.h>`。 - **手动实现**(处理溢出和符号) ```c int my_atoi(const char *s) { int sign = 1, num = 0; if (*s == '-') { sign = -1; s++; } while (*s >= '0' && *s <= '9') { // 检查溢出 if (num > INT_MAX / 10 || (num == INT_MAX / 10 && (*s - '0') > INT_MAX % 10)) return (sign == 1) ? INT_MAX : INT_MIN; num = num * 10 + (*s - '0'); s++; } return sign * num; } ``` #### 数字转字符串 - **`sprintf`**(标准函) ```c char buffer[32]; sprintf(buffer, "%d", 123); // 支持各种格式,如%x(十六进制) ``` 头文件:`#include <stdio.h>`。 - **手动实现**(处理负和逆序) ```c char* my_itoa(int num) { char buffer[32], *p = buffer + 31; int sign = (num < 0); *p-- = '\0'; do { *p-- = abs(num % 10) + '0'; } while ((num /= 10) != 0); if (sign) *p-- = '-'; return strdup(p + 1); // 需要#include <string.h> } ``` --- ### 4. 力扣刷题注意事项 - **字符串转数字**:优先用`strtol`或手动实现(避免`atoi`的溢出风险)。 - **数字转字符串**:用`sprintf`或手动实现(避免依赖`itoa`)。 - **边界条件**:如输入字符串含空格、符号、溢出值(如"2147483648"),需严格处理。 ---
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