题解 | #将字符串转化为整数#

NC100 将字符串转化为整数
实现函数 atoi 。函数的功能为将字符串转化为整数

案例：

输入："123"
返回值：123

方法一 暴力

将一个字符串转换成整型数字有以下几种情况:

1. 处理前置字符,忽略第一个数字前的所有字符除正负号.例: " asd123" => "123"
2. 判断数字的正负,如果前置字符中有符号说明该字符为负数.
3. 数字中出现其他字符,则只保留该字符之前出现过的数字.例: " 123asd333" => "123"
4. 整型溢出,对于最开始可以使用longlong存储,边存变判是否溢出int即可.
5. 如果字符串是空的则直接输出0

int atoi(const char *str) {
        int n = strlen(str);
        int fase = 0, id = 0;
        if(!(str[0] >= '0' && str[0] <= '9')){    //处理前置字符
            for(id = 0; id < n; id ++){
                if((str[id] >= '0' && str[id] <= '9')) break; //遇到数字跳出
                if(str[id] == '-') fase = 1; //存在负号则标记
            }
        }
        long long ans = 0;
        for(int i = id; i < n; i ++){
            if(!(str[i] >= '0' && str[i] <= '9')) break;    //如果当前字符不是数字则跳出
            if(str[i] == '0' && ans == 0) continue; //如果为前导0则跳过
            ans *= 10; ans += str[i] - '0';
            //判断是否超过int范围
            if(fase && -ans < INT_MIN ) return INT_MIN;
            if(!fase && ans > INT_MAX) return INT_MAX;
        }
        if((int)ans != ans) return fase ? INT_MIN : INT_MAX;
        if(fase) ans *= -1; //最后处理负号
        return ans;
    }

时间复杂度: 只需要遍历一次字符串
空间复杂度: 只用若干个变量

方法二: 状态机

使用以下的状态来充当状态机属性,非法字符 => 0; [1 - 9] => 1; "-/+" => 2; -1 => 结束

// 非法字符 = 0 [1 - 9] = 1  "-/+" = 2 -1 = 结束
    int tab[4][4] = {    //状态机
        {0, 1, 2},
        {-1, 1, -1},
        {-1, 1, -1}
    };
    int atoi(const char *str) {
        int state = 0;
        long long ans = 0;    //存储答案
        long long top = INT_MAX, drop = INT_MIN; //最大值与最小值
        int n = strlen(str); 
        int fase = 0;    //数是否为负数
        for(int i = 0; i < n; i ++){
            char st = str[i];
            if(st <= '9' && st >= '0'){    //如果字符是数字
                state = tab[state][1]; //状态转移
            }else if(st == '-' || st == '+'){ //字符是正负号 
                state = tab[state][2];//状态转移
                if(state == -1) break;    //如果状态位结束则直接结束循环
                if(st == '-') fase = 1;
                else fase =0;
            }else{    //如果为特殊符号
                state = tab[state][0];
            }
            if(state == -1) break;
            else if(state == 1){
                ans *= 10; ans += st - '0';
                //当改变数字时判断数字是否超过int边界
                if(fase && -ans < drop) return INT_MIN; 
                if(!fase && ans > top) return INT_MAX;
            }
        }
        if(fase) ans *= -1;    
        return ans;
    }

时间复杂度: 只需要遍历一遍字符串
空间复杂度: 只用若干个变量