Java算法練習——字符串轉換整數 (atoi)


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題目描述

請你來實現一個 atoi 函數,使其能將字符串轉換成整數。

首先,該函數會根據需要丟棄無用的開頭空格字符,直到尋找到第一個非空格的字符為止。

當我們尋找到的第一個非空字符為正或者負號時,則將該符號與之后面盡可能多的連續數字組合起來,作為該整數的正負號;假如第一個非空字符是數字,則直接將其與之后連續的數字字符組合起來,形成整數。

該字符串除了有效的整數部分之后也可能會存在多余的字符,這些字符可以被忽略,它們對於函數不應該造成影響。

注意:假如該字符串中的第一個非空格字符不是一個有效整數字符、字符串為空或字符串僅包含空白字符時,則你的函數不需要進行轉換。

在任何情況下,若函數不能進行有效的轉換時,請返回 0。

說明:

假設我們的環境只能存儲 32 位大小的有符號整數,那么其數值范圍為 $[−2^{31}, 2^{31} − 1]$ 。如果數值超過這個范圍,qing返回 INT_MAX ( $2^{31} − 1$ ) 或 INT_MIN ( $−2^{31}$ ) 。

示例 1

輸入: "42"
輸出: 42
示例 2:

示例 2

輸入: "   -42"
輸出: -42
解釋: 第一個非空白字符為 '-', 它是一個負號。
     我們盡可能將負號與后面所有連續出現的數字組合起來,最后得到 -42 。

示例 3

輸入: "4193 with words"
輸出: 4193
解釋: 轉換截止於數字 '3' ,因為它的下一個字符不為數字。

示例 4

輸入: "words and 987"
輸出: 0
解釋: 第一個非空字符是 'w', 但它不是數字或正、負號。
     因此無法執行有效的轉換。

示例 5

輸入: "-91283472332"
輸出: -2147483648
解釋: 數字 "-91283472332" 超過 32 位有符號整數范圍。 
     因此返回 INT_MIN (−231) 。

題解

public int myAtoi(String str) {
    str = str.trim();  // 刪除字符串頭尾空格
    if (str.length() == 0) return 0;
    int flag = 1;  // 符號位標識
    int rev = 0;  // 數值(無符號)
    int edge = Integer.MAX_VALUE / 10;  // 判斷數值是否超過范圍的邊界線,這樣寫可以節省時間
    if (str.charAt(0) == '-') {
        flag = -1;
        str = str.substring(1, str.length());  // 跳過符號位,可不寫第二參數
    } else if (str.charAt(0) == '+') {
        str = str.substring(1, str.length());  // 跳過符號位,可不寫第二參數
    } else if (!(str.charAt(0) >= '0' && str.charAt(0) <= '9')) {  // 如果開始非空字符不為符號或數字,則直接返回 0
        return 0;
    }
    for (char s : str.toCharArray()) {
        if (s >= '0' && s <= '9') {
            int n = s - '0';  // 計算字符代表值
            if (rev >= edge) {  // 超過邊界情況較少,故該判斷寫於外側
                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;
}

復雜度分析

  • 時間復雜度:$ O(n) $ 。
  • 空間復雜度:$ O(n) $ 。

手記

不難的題,注意范圍即可。


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