力扣题目解析--字符串转换整数

原创于 2024-10-31 22:00:01 发布 · 553 阅读

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#leetcode #算法 #职场和发展

题目

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

代码展示

class Solution {
public:
    int myAtoi(string s) {
       try {
            long long num = std::stoll(s); // 使用 long long 进行中间计算
            if (num > INT_MAX) {
                return INT_MAX; // 处理正溢出
            } else if (num < INT_MIN) {
                return INT_MIN; // 处理负溢出
            }
            return static_cast<int>(num);
        } catch (const std::invalid_argument& e) {
            // 如果转换失败（无效字符或空字符串），返回 0
            return 0;
        } catch (const std::out_of_range& e) {
            // 如果转换失败（溢出），返回 INT_MAX 或 INT_MIN
            if (s[0] == '-') {
                return INT_MIN; // 负溢出
            } else {
                return INT_MAX; // 正溢出
            }
        }
    }
};

代码的逐行解释

尝试将字符串转换为 long long 类型：
```
try {
    long long num = std::stoll(s); // 使用 long long 进行中间计算
```
- 使用 try 块尝试将字符串 s 转换为 long long 类型的 num。
- std::stoll 函数将字符串转换为 long long 类型，可以处理更大的数值范围。
检查是否超过 int 类型的最大值：
```
if (num > INT_MAX) {
    return INT_MAX; // 处理正溢出
}
```
- 如果 num 超过了 int 类型的最大值 INT_MAX，返回 INT_MAX。
检查是否低于 int 类型的最小值：
```
else if (num < INT_MIN) {
    return INT_MIN; // 处理负溢出
}
```
- 如果 num 低于 int 类型的最小值 INT_MIN，返回 INT_MIN。
返回转换后的整数:
```
return static_cast<int>(num);
```
- 如果 num 在 int 类型的范围内，将其转换为 int 类型并返回。
捕获 std::invalid_argument 异常：
```
catch (const std::invalid_argument& e) {
    // 如果转换失败（无效字符或空字符串），返回 0
    return 0;
}
```
- 如果字符串包含无效字符或为空，捕获 std::invalid_argument 异常并返回 0。
捕获 std::out_of_range 异常：
```
catch (const std::out_of_range& e) {
    // 如果转换失败（溢出），返回 INT_MAX 或 INT_MIN
    if (s[0] == '-') {
        return INT_MIN; // 负溢出
    } else {
        return INT_MAX; // 正溢出
    }
}
```
- 如果字符串表示的数字超出了 long long 类型的范围，捕获 std::out_of_range 异常。
- 检查字符串的第一个字符是否为负号，如果是，返回 INT_MIN（负溢出），否则返回 INT_MAX（正溢出）。