8.字符串转换整数 (atoi) python

题目

题目描述

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。

函数 myAtoi(string s) 的算法如下：

空格：读入字符串并丢弃无用的前导空格（" "）
符号：检查下一个字符（假设还未到字符末尾）为 ‘-’ 还是 ‘+’。如果两者都不存在，则假定结果为正。
转换：通过跳过前置零来读取该整数，直到遇到非数字字符或到达字符串的结尾。如果没有读取数字，则结果为0。
舍入：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 的整数应该被舍入为 −231 ，大于 231 − 1 的整数应该被舍入为 231 − 1 。
返回整数作为最终结果。

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。

带下划线线的字符是所读的内容，插入符号是当前读入位置。
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”）
^

示例 2：

输入：s = " -042"

输出：-42

解释：

第 1 步：" -042"（读入前导空格，但忽视掉）
^
第 2 步：" -042"（读入 ‘-’ 字符，所以结果应该是负数）
^
第 3 步：" -042"（读入 “042”，在结果中忽略前导零）
^

示例 3：

输入：s = “1337c0d3”

输出：1337

解释：

第 1 步：“1337c0d3”（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
^
第 2 步：“1337c0d3”（当前没有读入字符，因为这里不存在 ‘-’ 或者 ‘+’）
^
第 3 步：“1337c0d3”（读入 “1337”；由于下一个字符不是一个数字，所以读入停止）
^

示例 4：

输入：s = “0-1”

输出：0

解释：

第 1 步：“0-1” (当前没有读入字符，因为没有前导空格)
^
第 2 步：“0-1” (当前没有读入字符，因为这里不存在 ‘-’ 或者 ‘+’)
^
第 3 步：“0-1” (读入 “0”；由于下一个字符不是一个数字，所以读入停止)
^

示例 5：

输入：s = “words and 987”

输出：0

解释：

读取在第一个非数字字符“w”处停止。

提示：

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

题目链接

字符串转换整数

题解

要实现 myAtoi 函数，我们需要按照题目描述的步骤来处理字符串。具体步骤如下：

1. 去除前导空格：跳过字符串开头的所有空格。
2. 检查符号：检查第一个非空字符是否为 '+' 或 '-'，并记录符号。
3. 读取数字：继续读取后续的数字字符，直到遇到非数字字符或字符串结尾。
4. 处理溢出：确保结果在 32 位有符号整数的范围内 [−2^31, 2^31 − 1]。

Python 实现

def myAtoi(s: str) -> int:
    INT_MAX = 2**31 - 1  # 2147483647
    INT_MIN = -2**31     # -2147483648
    
    # 去除前导空格
    s = s.lstrip()
    
    if not s:
        return 0
    
    # 检查符号
    sign = 1
    if s[0] == '-':
        sign = -1
        s = s[1:]
    elif s[0] == '+':
        s = s[1:]
    
    # 读取数字
    result = 0
    for char in s:
        if char.isdigit():
            digit = int(char)
            # 检查溢出
            if result > (INT_MAX - digit) // 10:
                return INT_MAX if sign == 1 else INT_MIN
            result = result * 10 + digit
        else:
            break
    
    return sign * result

详细解释

1. 去除前导空格：

   • s = s.lstrip()：使用 lstrip 方法去除字符串开头的所有空格。

2. 检查符号：

   • if not s: return 0：如果去除空格后字符串为空，返回 0。
   • if s[0] == '-':：如果第一个字符是 '-'，设置 sign 为 -1，并去掉第一个字符。
   • elif s[0] == '+':：如果第一个字符是 '+'，设置 sign 为 1，并去掉第一个字符。

3. 读取数字：

   • result = 0：初始化结果为 0。
   • for char in s:：遍历字符串中的每个字符。
   • if char.isdigit():：如果字符是数字，将其转换为整数并添加到结果中。
   • if result > (INT_MAX - digit) // 10:：检查是否会导致溢出。如果是，返回 INT_MAX 或 INT_MIN。
   • result = result * 10 + digit：将当前数字添加到结果中。
   • else: break：如果遇到非数字字符，停止读取。

4. 返回结果：

   • return sign * result：将结果乘以符号并返回。

通过这种方法，我们可以有效地将字符串转换为 32 位有符号整数，并处理各种边界情况。

运行结果