【算法-LeetCode】8. 字符串转换整数 (atoi)（指针；trim()；substring()；类型转换；字符串；正则）

8. 字符串转换整数 (atoi) - 力扣（LeetCode）

文章起笔：2021年11月7日01:05:47

问题描述及示例

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：

读入字符串并丢弃无用的前导空格
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。
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。

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）。
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 。
返回整数作为最终结果。

注意：

本题中的空白字符只包括空格字符 ’ ’ 。
除前导空格或数字后的其余字符串外，请勿忽略 任何其他字符。

示例 1：
输入：s = "42"
输出：42
解释：加粗的字符串为已经读入的字符，插入符号是当前读取的字符。
第 1 步："42"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
         ^
第 2 步："42"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）
         ^
第 3 步："42"（读入 "42"）
           ^
解析得到整数 42 。
由于 "42" 在范围 [-231, 231 - 1] 内，最终结果为 42 。
示例 2：

输入：s = "   -42"
输出：-42
解释：
第 1 步："   -42"（读入前导空格，但忽视掉）
            ^
第 2 步："   -42"（读入 '-' 字符，所以结果应该是负数）
             ^
第 3 步："   -42"（读入 "42"）
               ^
解析得到整数 -42 。
由于 "-42" 在范围 [-231, 231 - 1] 内，最终结果为 -42 。
示例 3：

输入：s = "4193 with words"
输出：4193
解释：
第 1 步："4193 with words"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
         ^
第 2 步："4193 with words"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）
         ^
第 3 步："4193 with words"（读入 "4193"；由于下一个字符不是一个数字，所以读入停止）
             ^
解析得到整数 4193 。
由于 "4193" 在范围 [-231, 231 - 1] 内，最终结果为 4193 。
示例 4：

输入：s = "words and 987"
输出：0
解释：
第 1 步："words and 987"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
         ^
第 2 步："words and 987"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）
         ^
第 3 步："words and 987"（由于当前字符 'w' 不是一个数字，所以读入停止）
         ^
解析得到整数 0 ，因为没有读入任何数字。
由于 0 在范围 [-231, 231 - 1] 内，最终结果为 0 。
示例 5：

输入：s = "-91283472332"
输出：-2147483648
解释：
第 1 步："-91283472332"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
         ^
第 2 步："-91283472332"（读入 '-' 字符，所以结果应该是负数）
          ^
第 3 步："-91283472332"（读入 "91283472332"）
                     ^
解析得到整数 -91283472332 。
由于 -91283472332 小于范围 [-231, 231 - 1] 的下界，最终结果被截断为 -231 = -2147483648 。

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

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/string-to-integer-atoi
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我的题解

感觉这道题的思路相对直接，就是有一些细节之处需要格外注意，而且需要考虑可能的用例。整体上没有什么特别的技巧，就是在遍历过程中需要做一些判断罢了。

1. 首先是利用 trim() 函数清除 s 前导空格和尾部空格。
2. 清除空格后，如果 s 的长度为 0 或者 s 的开头字符为字母或小数点，则可以直接返回数字 0。
3. 如果 s 有前置的正负号，则用变量 sign 来存储 s 的前置符号，并同时将该符号从原字符串中剔除，以方便后续遍历字符串时的判断。
4. 然后开始遍历 s 字符串，如果当前遍历字符是空格，或者当前遍历字符不能转化为有效的数字，那么就停止遍历，利用 substring() 函数将当前遍历字符之前的所有字符都截取下来作为 s 的最新值。
5. 接下来利用 Number() 函数将上面截取下来的字符串转化为数值类型存储于 result 中，并根据此前获取的 sign 值确定 result 的正负性。

注意，在上面第【3】步完成之后，s 的首字符可能是空格或者小数点或是字母，这时经过第【4】步截取字符串的话得到的结果就会是一个空串，而空串和空格转化为数值恰好为 0，所以就不用特意做额外的处理了。

6. 最后，根据题目要求，如果 result 的值超过指定的范围，就要进行数值截断操作。所以我特意设置了一个标志量 isOverflow 来判断 result 是否溢出。如果没有溢出的话就直接返回 result，如果溢出了的话就返回截断后的值。

/**
 * @param {string} s
 * @return {number}
 */
var myAtoi = function(s) {
  // 利用 trim 函数去除原字符串的前后空格
  s = s.trim();
  // 如果去除空格后发现s为空串或者开头字母为字母或是小数点，则直接返回0
  if(!s.length || /[a-zA-Z]\./.test(s[0])) {
    return 0;
  }
  // sign用于存储s的前置符号
  let sign = '';
  // 如果s的开头是正号或负号
  if(s[0] === '+' || s[0] === '-') {
    // 则将该正负号存储在sign中
    sign = s[0];
    // 并且把该符号从原字符串中剔除
    s = s.substring(1);
  }
  // 开始遍历处理后的s字符串
  for(let i = 0; i < s.length; i++) {
    // 如果当前遍历的字符为空格或者不能转换为有效的数值类型
    if(s[i] === ' ' || isNaN(Number(s[i]))) {
      // 则停止遍历s字符串，并且将当前遍历所得的可转换为数值的子串截取下来当做s的最新值
      s = s.substring(0, i);
      break；
    }
  }
  // 将上述截取下来的子串转换为数字，同时也要根据此前保存的sign的值来判断结果的正负性
  let result = sign === '-' ? 0 - Number(s) : Number(s);
  // isOverflow用来标识result是否越界
  let isOverflow = result < -2147483648 || result > 2147483647;
  if(!isOverflow) {
    // 如果result没有越界，则直接返回result
    return result;
  }
  // 如果result越界了，则返回截断处理之后的值
  return result < -2147483648 ? -2147483648 : 2147483647;
};


提交记录
执行结果：通过
1082 / 1082 个通过测试用例
执行用时：96 ms, 在所有 JavaScript 提交中击败了35.18%的用户
内存消耗：40.4 MB, 在所有 JavaScript 提交中击败了26.50%的用户
时间：2021/11/07 01:07

【官方题解】中提到了一种叫做“状态机”的概念。感觉挺高深的，我就暂且不研究了，我觉得我上面的这种解法就已经挺够用了……😂。

相关补充

上面在遍历 s 字符串时，需要判断当前字符串是否符合要求，我一开始是采用正则匹配的方式：

if(!/[0-9]/.test(s[i])) {
  s = s.substring(0, i);
  break；
}

但是想了想，感觉如果每次遍历一个字符，就要做一次正则匹配（从 '0' 到 '9' 都尝试匹配一次），可能会有点没必要，于是改变了这部分的判断逻辑。

官方题解

更新：2021年7月29日18:43:21

因为我考虑到著作权归属问题，所以【官方题解】部分我不再粘贴具体的代码了，可到下方的链接中查看。

【更新结束】

更新：2021年11月7日01:10:17

参考：字符串转换整数 (atoi) - 字符串转换整数 (atoi) - 力扣（LeetCode）

【更新结束】

有关参考

更新：2021年11月7日01:08:46
参考：String.prototype.trim() - JavaScript | MDN
参考：String.prototype.replace() - JavaScript | MDN
参考：String.prototype.replaceAll() - JavaScript | MDN
参考：String.prototype.substring() - JavaScript | MDN