【leetcode】8.字符串转换整数

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(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 。

提示:

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

个人解题

核心就是取出每个位置的数字字符减去’0’字符,得到对应的数再进行十进制的进位

class Solution {
    
    
public:
    int myAtoi(string s) {
    
    
       char zero = '0';
       int n = s.size() - 1;
       int ans = 0; 
       int bit;
       int mul = 0;
       bool haveMinus = isHaveMinus(s);
       bool haveMulSys = isHaveMulSybmo(s);
       if(haveMulSys) return 0;
       for(int i = n;i>=0;i--){
    
     
          if(s[i]=='.'){
    
    
             ans = 0;
             mul = 0;
          }
          if(s[i]>'9' || s[i] < '0' ){
    
    
              if(mul > 0 && s[i]!='-' && s[i]!= ' '&& s[i]!='+' || haveMinus && s[i]=='+'){
    
    
                 return 0;
              }
              continue; 
          }
          if(mul > 10 || mul==10 && s[i] - zero > 2 ){
    
    
             ans = haveMinus ? -2147483648 :2147483647; 
             return ans;
          }
          bit = (s[i] - zero) * pow(10,mul);
          ans += bit;
          mul++; 
       }

       if(haveMinus){
    
    
          ans = -ans;
       }
       
       return ans;
    }  

    bool isHaveMinus(string s){
    
    
       for(int i = 0;i < s.size()-1;i++){
    
    
          if(s[i]==' '){
    
    
            continue;
          }
          if(s[i]=='-'){
    
    
            return true;
          }

          return false;
       }

       return false;
    }

    bool isHaveMulSybmo(string s){
    
    
       bool add = false,reduce = false;
       for(int i = 0;i < s.size();i++){
    
    
          if(s[i]=='-'){
    
    
            reduce = true;
          }
          if(s[i]=='+'){
    
    
             add = true;
          }
       }
       return add && reduce;
    }
};

官方解题

文字题解
方法一:自动机
思路

字符串处理的题目往往涉及复杂的流程以及条件情况,如果直接上手写程序,一不小心就会写出极其臃肿的代码。

因此,为了有条理地分析每个输入字符的处理方法,我们可以使用自动机这个概念:

我们的程序在每个时刻有一个状态 s,每次从序列中输入一个字符 c,并根据字符 c 转移到下一个状态 s’。这样,我们只需要建立一个覆盖所有情况的从 s 与 c 映射到 s’ 的表格即可解决题目中的问题。

算法

本题可以建立如下图所示的自动机:
在这里插入图片描述
我们也可以用下面的表格来表示这个自动机:

                          ' '	         +/-	       number	        other

start start signed in_number end
signed end end in_number end
in_number end end in_number end
end end end end end
接下来编程部分就非常简单了:我们只需要把上面这个状态转换表抄进代码即可。

另外自动机也需要记录当前已经输入的数字,只要在 s’ 为 in_number 时,更新我们输入的数字,即可最终得到输入的数字。

class Automaton {
    
    
    string state = "start";
    unordered_map<string, vector<string>> table = {
    
    
        {
    
    "start", {
    
    "start", "signed", "in_number", "end"}},
        {
    
    "signed", {
    
    "end", "end", "in_number", "end"}},
        {
    
    "in_number", {
    
    "end", "end", "in_number", "end"}},
        {
    
    "end", {
    
    "end", "end", "end", "end"}}
    };

    int get_col(char c) {
    
    
        if (isspace(c)) return 0;
        if (c == '+' or c == '-') return 1;
        if (isdigit(c)) return 2;
        return 3;
    }
public:
    int sign = 1;
    long long ans = 0;

    void get(char c) {
    
    
        state = table[state][get_col(c)];
        if (state == "in_number") {
    
    
            ans = ans * 10 + c - '0';
            ans = sign == 1 ? min(ans, (long long)INT_MAX) : min(ans, -(long long)INT_MIN);
        }
        else if (state == "signed")
            sign = c == '+' ? 1 : -1;
    }
};

class Solution {
    
    
public:
    int myAtoi(string str) {
    
    
        Automaton automaton;
        for (char c : str)
            automaton.get(c);
        return automaton.sign * automaton.ans;
    }
};

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