LeetCode 第八题 字符串转换整数(atoi)

1. 题目

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）。

该函数的算法要求如下：

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：

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


示例 2：
输入：s = "   -42"
输出：-42

示例 3：
输入：s = "4193 with words"
输出：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

2. 解题

直接执行暴力破解

class Solution {
    public int myAtoi(String s) {
 		int sign = 1;
        int res = 0;
        int m = s.length();
        int i = 0;
        while(i < m && s.charAt(i)==' '){
            i++;
        }
        int start = i;
        for(; i < m; i++){
            char c = s.charAt(i);
            if(i==start && c=='+'){
                sign = 1;
            }else if(i==start && c=='-'){
                sign = -1;
            }else if(Character.isDigit(c)){ //判断char 是否属于整数，也就是0至9的值。 
                int num = c-'0';
                // 只能存储 32 位大小的有符号整数，因此，需要提前判：断乘以 10 以后是否越界
                if(res > Integer.MAX_VALUE/10 || (res == Integer.MAX_VALUE/10&&num>Integer.MAX_VALUE%10)){
                    return Integer.MAX_VALUE;
                }

                if(res < Integer.MIN_VALUE/10 || (res == Integer.MIN_VALUE/10&&-num<Integer.MIN_VALUE%10)){
                    return Integer.MIN_VALUE;
                }
                res = res*10+sign*num;
            }else{
                break;
            }
        }
        return res;
    }
}

执行用时: 1 ms

内存消耗: 41.1 MB

可以优化简单改改代码：

class Solution {
    public int myAtoi(String s) {
        s = s.trim();
        if (s.length() == 0) {
            return 0;
        }
        boolean isnegative = false;
        int res = 0;
        int i = 0;
        char c = s.charAt(i);
        if (c == '+') {
            i++;
        } else if (c == '-') {
            i++;
            isnegative = true;
        }
        for (; i < s.length(); i++) {
            c = s.charAt(i);
            if (Character.isDigit(c)) {
                int num = c - '0'; //将char 转int
                if (res > (Integer.MAX_VALUE - num) / 10) {
                    return isnegative ? Integer.MIN_VALUE : Integer.MAX_VALUE;
                }
                res = res * 10 + num;
            } else {
                break;
            }
        }
        return isnegative ? -res : res;

执行用时: 1 ms

内存消耗: 41.3 MB

整体的消耗都差不多，官方通过自动机实现的，效果如下：

class Solution {
    public int myAtoi(String str) {
        Automaton automaton = new Automaton();
        int length = str.length();
        for (int i = 0; i < length; ++i) {
            automaton.get(str.charAt(i));
        }
        return (int) (automaton.sign * automaton.ans);
    }
}

class Automaton {
    public int sign = 1;
    public long ans = 0;
    private String state = "start";
    private Map<String, String[]> table = new HashMap<String, String[]>() {{
        put("start", new String[]{"start", "signed", "in_number", "end"});
        put("signed", new String[]{"end", "end", "in_number", "end"});
        put("in_number", new String[]{"end", "end", "in_number", "end"});
        put("end", new String[]{"end", "end", "end", "end"});
    }};

    public void get(char c) {
        state = table.get(state)[get_col(c)];
        if ("in_number".equals(state)) {
            ans = ans * 10 + c - '0';
            ans = sign == 1 ? Math.min(ans, (long) Integer.MAX_VALUE) : Math.min(ans, -(long) Integer.MIN_VALUE);
        } else if ("signed".equals(state)) {
            sign = c == '+' ? 1 : -1;
        }
    }

    private int get_col(char c) {
        if (c == ' ') {
            return 0;
        }
        if (c == '+' || c == '-') {
            return 1;
        }
        if (Character.isDigit(c)) {
            return 2;
        }
        return 3;
    }
}

执行用时：2 ms

内存消耗：41.1 MB

两者之间，差距还是比较明显的。

参考链接
题目来源 链接：https://leetcode.cn/problems/string-to-integer-atoi