Java算法练习——字符串转换整数 (atoi)

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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。

首先，该函数会根据需要丢弃无用的开头空格字符，直到寻找到第一个非空格的字符为止。

当我们寻找到的第一个非空字符为正或者负号时，则将该符号与之后面尽可能多的连续数字组合起来，作为该整数的正负号；假如第一个非空字符是数字，则直接将其与之后连续的数字字符组合起来，形成整数。

该字符串除了有效的整数部分之后也可能会存在多余的字符，这些字符可以被忽略，它们对于函数不应该造成影响。

注意：假如该字符串中的第一个非空格字符不是一个有效整数字符、字符串为空或字符串仅包含空白字符时，则你的函数不需要进行转换。

在任何情况下，若函数不能进行有效的转换时，请返回 0。

说明：

假设我们的环境只能存储 32 位大小的有符号整数，那么其数值范围为 $[−2^{31}, 2^{31} − 1]$ 。如果数值超过这个范围，qing返回 INT_MAX ( $2^{31} − 1$ ) 或 INT_MIN ( $−2^{31}$ ) 。

示例 1

输入: "42"
输出: 42
示例 2:

示例 2

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 。

示例 3

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。

示例 4

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。

示例 5

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) 。

题解

public int myAtoi(String str) {
    str = str.trim();  // 删除字符串头尾空格
    if (str.length() == 0) return 0;
    int flag = 1;  // 符号位标识
    int rev = 0;  // 数值（无符号）
    int edge = Integer.MAX_VALUE / 10;  // 判断数值是否超过范围的边界线，这样写可以节省时间
    if (str.charAt(0) == '-') {
        flag = -1;
        str = str.substring(1, str.length());  // 跳过符号位，可不写第二参数
    } else if (str.charAt(0) == '+') {
        str = str.substring(1, str.length());  // 跳过符号位，可不写第二参数
    } else if (!(str.charAt(0) >= '0' && str.charAt(0) <= '9')) {  // 如果开始非空字符不为符号或数字，则直接返回 0
        return 0;
    }
    for (char s : str.toCharArray()) {
        if (s >= '0' && s <= '9') {
            int n = s - '0';  // 计算字符代表值
            if (rev >= edge) {  // 超过边界情况较少，故该判断写于外侧
                if (flag == 1) {
                    if (rev > edge || n > 7) return Integer.MAX_VALUE;
                } else {
                    if (rev > edge || n > 8) return Integer.MIN_VALUE;
                }
            }
            rev = rev * 10 + n;
        } else {
            break;
        }
    }
    return rev * flag;
}

复杂度分析

• 时间复杂度：$ O(n) $ 。
• 空间复杂度：$ O(n) $ 。

手记

不难的题，注意范围即可。