Leetcode08字符串转换成整数

本文详细解析了将字符串转换为整数atoi算法的两种实现方式:一种是通过逐字符扫描并判断来完成转换;另一种是利用自动机的状态转移思想进行设计。这两种方法均考虑了边界条件和溢出情况。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

题目描述

解法

除去空格只能是数字形式这一点不知道如何判断。

力扣上的优秀解法

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Solution {
public:
    int myAtoi(string str) {
        // 字符串长度
        unsigned long len = str.length();

        // 去除前导空格   获取到起始地址
        int index = 0;
        while (index < len) {
            if (str[index] != ' ') {
                break;
            }
            index++;
        }
        if (index == len) {
            return 0;
        }

        int sign = 1;// 标记正负
        // 处理第 1 个非空字符为正负符号,这两个判断需要写在一起
        if (str[index] == '+') {
            index++; // 继续往后读取字符
        } else if (str[index] == '-') {
            sign = -1;
            index++;
        }

        // 根据题目限制,只能使用 int 类型
        int res = 0;
        while (index < len) {
            char curChar = str[index];
            if (curChar < '0' || curChar > '9') {
                break;
            }
            // 只要不是数字直接返回0

            // 判断是否超出int的表示范围
            if (res > INT_MAX / 10 || (res == INT_MAX / 10 && (curChar - '0') > INT_MAX % 10)) {
                return INT_MAX;
            }
            if (res < INT_MIN / 10 || (res == INT_MIN / 10 && (curChar - '0') > -(INT_MIN % 10))) {
                return INT_MIN;
            }

            // 不用等到最后再处理,第一项是负数之后直接加倍就可以
            res = res * 10 + sign * (curChar - '0');
            index++;
        }
        return res;
    }
};

力扣上面的自动机解法
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

class Automaton {
    string state = "start";
    unordered_map<string, vector<string>> table = {
        {"start", {"start", "signed", "in_number", "end"}},
        {"signed", {"end", "end", "in_number", "end"}},
        {"in_number", {"end", "end", "in_number", "end"}},
        {"end", {"end", "end", "end", "end"}}
    };

    int get_col(char c) {
        if (isspace(c)) return 0;
        if (c == '+' or c == '-') return 1;
        if (isdigit(c)) return 2;
        return 3;
    }
public:
    int sign = 1;
    long long ans = 0;

    void get(char c) {
        state = table[state][get_col(c)];
        if (state == "in_number") {
            ans = ans * 10 + c - '0';
            ans = sign == 1 ? min(ans, (long long)INT_MAX) : min(ans, -(long long)INT_MIN);
        }
        else if (state == "signed")
            sign = c == '+' ? 1 : -1;
    }
};

class Solution {
public:
    int myAtoi(string str) {
        Automaton automaton;
        for (char c : str)
            automaton.get(c);
        return automaton.sign * automaton.ans;
    }
};

题目描述: 请你来实现一个 atoi 函数,使其能将字符串转换成整数。该函数需要丢弃无用的开头空格,找到第一个非空格字符,然后将其后面的字符(如果符合要求的话)转换成整数,如果第一个非空字符为正或者负号时,将该符号与后面尽可能多的连续数字组合起来,返回整数。如果第一个非空字符是非数字字符或者一开始没有给定任何数字,则返回 0。 注意: 假如只能存储有限的整数范围内,例如32位整数,则请返回 INT_MAX(231 − 1)或 INT_MIN(−231)。 示例: 输入: "42" 输出: 42 输入: " -42" 输出: -42 解释: 第一个非空白字符为 '-', 它是一个负号。我们尽可能将负号与后面所有连续出现的数字组合起来,最后得到 -42 。 输入: "4193 with words" 输出: 4193 解释: 转换截止于数字 '3' ,因为它的下一个字符不为数字。 输入: "words and 987" 输出: 0 解释: 第一个非空字符是 'w', 但它不是数字或正、负号。因此无法执行有效的转换。 输入: "-91283472332" 输出: -2147483648 解释: 数字 "-91283472332" 超过 32 位有符号整数范围。因此返回 INT_MIN(−231)。 解题思路: 这道题比较繁琐,需要注意的地方很多,需要仔细考虑每一种情况。下面是一种比较清晰的思路: 1. 删除字符串前面的空格。 2. 判断第一个非空字符是否为正负号或数字,如果是数字则开始转换,否则直接返回0。 3. 转换过程中如果遇到非数字字符,则停止转换,返回当前已转换的数字。 4. 判断转换后的数字是否超出了32位有符号整数的范围,如果超出了则返回对应的极值。 代码实现: ```python class Solution: def myAtoi(self, str: str) -> int: # 删除字符串前面的空格 str = str.lstrip() # 判断第一个非空字符是否为正负号或数字 if not str or (not str[0].isdigit() and str[0] not in ['+', '-']): return 0 # 转换过程中如果遇到非数字字符,则停止转换 i = 1 while i < len(str) and str[i].isdigit(): i += 1 # 转换数字 num_str = str[:i] sign = -1 if num_str[0] == '-' else 1 num = 0 for c in num_str: if c.isdigit(): num = num * 10 + int(c) else: break # 判断转换后的数字是否超出了32位有符号整数的范围 max_int = 2**31 - 1 min_int = -2**31 num = num * sign if num > max_int: return max_int elif num < min_int: return min_int else: return num ``` 时间复杂度:$O(n)$,其中 $n$ 是字符串的长度。需要对字符串进行一次遍历。 空间复杂度:$O(1)$。除了常量空间之外,不需要额外的空间。
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