leetCode-8: 字符串转换整数(atoi)

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（类似 C/C++ 中的 atoi 函数）。
函数 myAtoi(string s) 的算法如下:

1. 读入字符串并丢弃无用的前导空格
2. 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。
3. 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.
4. 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）。
5. 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 。
6. 返回整数作为最终结果。

注意：
1.本题中的空白字符只包括空格字符 ’ ’ 。
2.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

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 。

解题思路

步骤

（1）result 记录最终的返回结果，初始化为 0，index 记录遍历字符串 s 的开始下标，初始化为 0，flag 标识正数还是负数，初始化为 1；
（2）去除字符串 s 的前导空格，使用 while() 循环，找到字符串中第一个非空格的元素，将其下标记录为 index；
（3）判断正负值。若此时 s.charAt(index) == '-'，则记录 flag = -1，index++；若 s.charAt(index) == '+'，则 index++，flag 已经初始化为 1 了，不用二次赋值；若 s.charAt(index) != '+' && s.charAt(index) != '-'，则不处理，默认为正数；
（4）遍历字符串，从下标为 index 开始。若 s.charAt(index) 转化为数字之后，其值 number 在 [0,9] 范围内，则更新 result = result * 10 + number；若其值不在 [0,9] 范围内，即字符串中该元素为非数字，这种情况下直接 break 掉即可。
（5）判断是否溢出。即判断最终的结果 result 是否在 [-2147483748,2147483647] 范围内，若不在，则根据实际情况重新赋值即可。

代码展示

public class MyAtoi {

    public static int myAtoi(String s) {
        if (s.length() == 0) {
            return 0;
        }
        // 遍历字符串 s 的开始位置
        int index = 0;
        // 考虑到会有越界情况发生, 所以使用 long 类型
        long result = 0L;
        // 正数和负数标记, 1-正数, -1-负数
        int flag = 1;
        // 字符串长度
        int length = s.length();
        // 去掉字符串 s 的前导空格
        while (index < length && s.charAt(index) == ' ') {
            index++;
        }
        // 字符串 s 全部由 ' ' 组成
        if (index == length) {
            return 0;
        }
        // 判断符号
        if (s.charAt(index) == '-' || s.charAt(index) == '+') {
            flag = s.charAt(index) == '+' ? 1 : -1;
            index++;
        }
        // 遍历字符串
        for (; index < length; index++) {
            int number = s.charAt(index) - '0';
            if (number < 0 || number > 9) {
                break;
            }
            result = result * 10 + number;
            // 判断是否越界
            if (result * flag > Integer.MAX_VALUE) {
                return Integer.MAX_VALUE;
            }
            if (result * flag < Integer.MIN_VALUE) {
                return  Integer.MIN_VALUE;
            }
        }
        return (int) result * flag;
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = "   -+123";
        System.out.println("字符串:" + s);
        int result = myAtoi(s);
        System.out.println("转换为数字为:" + result);
    }

}