原文链接: https://leetcode-cn.com/problems/ba-zi-fu-chuan-zhuan-huan-cheng-zheng-shu-lcof
中文题目
写一个函数 StrToInt，实现把字符串转换成整数这个功能。不能使用 atoi 或者其他类似的库函数。
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 [−231, 231 − 1]。如果数值超过这个范围，请返回 INT_MAX (231 − 1) 或 INT_MIN (−231) 。
示例 1:
输入: "42" 输出: 42
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) 。
注意：本题与主站 8 题相同：https://leetcode-cn.com/problems/string-to-integer-atoi/
通过代码
高赞题解
解题思路：
根据题意，有以下四种字符需要考虑：
- 首部空格： 删除之即可；
- 符号位： 三种情况，即 ‘’$+$’’ , ‘’$-$’’ , ‘’无符号” ；新建一个变量保存符号位，返回前判断正负即可。
- 非数字字符： 遇到首个非数字的字符时，应立即返回。
- 数字字符：
- 字符转数字： “此数字的 ASCII 码” 与 “ $0$ 的 ASCII 码” 相减即可；
- 数字拼接： 若从左向右遍历数字，设当前位字符为 $c$ ，当前位数字为 $x$ ，数字结果为 $res$ ，则数字拼接公式为：
$$
res = 10 \times res + x \
x = ascii(c) - ascii(‘0’)
$$
{:width=450}
数字越界处理：
题目要求返回的数值范围应在 $[-2^{31}, 2^{31} - 1]$ ，因此需要考虑数字越界问题。而由于题目指出
环境只能存储 32 位大小的有符号整数，因此判断数字越界时，要始终保持 $res$ 在 int 类型的取值范围内。
在每轮数字拼接前，判断 $res$ 在此轮拼接后是否超过 $2147483647$ ，若超过则加上符号位直接返回。
设数字拼接边界 $bndry = 2147483647 // 10 = 214748364$ ，则以下两种情况越界：
$$
\begin{cases}
res > bndry & 情况一：执行拼接 10 \times res \geq 2147483650 越界 \
res = bndry, x > 7 & 情况二：拼接后是 2147483648 或 2147483649 越界 \
\end{cases}
$$
{:width=450}
复杂度分析：
- 时间复杂度 $O(N)$ ： 其中 $N$ 为字符串长度，线性遍历字符串占用 $O(N)$ 时间。
- 空间复杂度 $O(N)$ ： 删除首尾空格后需建立新字符串，最差情况下占用 $O(N)$ 额外空间。
<
,
,
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,
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,
>
代码：
[]class Solution: def strToInt(self, str: str) -> int: str = str.strip() # 删除首尾空格 if not str: return 0 # 字符串为空则直接返回 res, i, sign = 0, 1, 1 int_max, int_min, bndry = 2 ** 31 - 1, -2 ** 31, 2 ** 31 // 10 if str[0] == '-': sign = -1 # 保存负号 elif str[0] != '+': i = 0 # 若无符号位，则需从 i = 0 开始数字拼接 for c in str[i:]: if not '0' <= c <= '9' : break # 遇到非数字的字符则跳出 if res > bndry or res == bndry and c > '7': return int_max if sign == 1 else int_min # 数字越界处理 res = 10 * res + ord(c) - ord('0') # 数字拼接 return sign * res
[]class Solution { public int strToInt(String str) { char[] c = str.trim().toCharArray(); if(c.length == 0) return 0; int res = 0, bndry = Integer.MAX_VALUE / 10; int i = 1, sign = 1; if(c[0] == '-') sign = -1; else if(c[0] != '+') i = 0; for(int j = i; j < c.length; j++) { if(c[j] < '0' || c[j] > '9') break; if(res > bndry || res == bndry && c[j] > '7') return sign == 1 ? Integer.MAX_VALUE : Integer.MIN_VALUE; res = res * 10 + (c[j] - '0'); } return sign * res; } }
若不使用 trim() / strip() 方法，而从头开始遍历字符串，则可以将空间复杂度降低至 $O(1)$ ，代码如下：
[]class Solution: def strToInt(self, str: str) -> int: res, i, sign, length = 0, 0, 1, len(str) int_max, int_min, bndry = 2 ** 31 - 1, -2 ** 31, 2 ** 31 // 10 if not str: return 0 # 空字符串，提前返回 while str[i] == ' ': i += 1 if i == length: return 0 # 字符串全为空格，提前返回 if str[i] == '-': sign = -1 if str[i] in '+-': i += 1 for c in str[i:]: if not '0' <= c <= '9' : break if res > bndry or res == bndry and c > '7': return int_max if sign == 1 else int_min res = 10 * res + ord(c) - ord('0') return sign * res
[]class Solution { public int strToInt(String str) { int res = 0, bndry = Integer.MAX_VALUE / 10; int i = 0, sign = 1, length = str.length(); if(length == 0) return 0; while(str.charAt(i) == ' ') if(++i == length) return 0; if(str.charAt(i) == '-') sign = -1; if(str.charAt(i) == '-' || str.charAt(i) == '+') i++; for(int j = i; j < length; j++) { if(str.charAt(j) < '0' || str.charAt(j) > '9') break; if(res > bndry || res == bndry && str.charAt(j) > '7') return sign == 1 ? Integer.MAX_VALUE : Integer.MIN_VALUE; res = res * 10 + (str.charAt(j) - '0'); } return sign * res; } }
统计信息
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| 74034 | 257344 | 28.8% |
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