题目介绍
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。函数
myAtoi(string s)
的算法如下:
- 空格:读入字符串并丢弃无用的前导空格(
" "
)- 符号:检查下一个字符(假设还未到字符末尾)为
'-'
还是'+'
。如果两者都不存在,则假定结果为正。- 转换:通过跳过前置零来读取该整数,直到遇到非数字字符或到达字符串的结尾。如果没有读取数字,则结果为0。
- 舍入: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
的整数应该被舍入为−231
,大于231 − 1
的整数应该被舍入为231 − 1
。返回整数作为最终结果。
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。
带下划线线的字符是所读的内容,插入符号是当前读入位置。 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") ^示例 2:
输入:s = " -042"
输出:-42
解释:
第 1 步:" -042"(读入前导空格,但忽视掉) ^ 第 2 步:" -042"(读入 '-' 字符,所以结果应该是负数) ^ 第 3 步:" -042"(读入 "042",在结果中忽略前导零) ^示例 3:
输入:s = "1337c0d3"
输出:1337
解释:
第 1 步:"1337c0d3"(当前没有读入字符,因为没有前导空格) ^ 第 2 步:"1337c0d3"(当前没有读入字符,因为这里不存在 '-' 或者 '+') ^ 第 3 步:"1337c0d3"(读入 "1337";由于下一个字符不是一个数字,所以读入停止) ^示例 4:
输入:s = "0-1"
输出:0
解释:
第 1 步:"0-1" (当前没有读入字符,因为没有前导空格) ^ 第 2 步:"0-1" (当前没有读入字符,因为这里不存在 '-' 或者 '+') ^ 第 3 步:"0-1" (读入 "0";由于下一个字符不是一个数字,所以读入停止) ^示例 5:
输入:s = "words and 987"
输出:0
解释:
读取在第一个非数字字符“w”处停止。
提示:
0 <= s.length <= 200
s
由英文字母(大写和小写)、数字(0-9
)、' '
、'+'
、'-'
和'.'
组成
完整代码
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;
}
}
思路解析
1. 类 Solution
方法 myAtoi
- 功能:将字符串转换为整数。
- 参数:
str
,表示输入的字符串。 - 返回值:转换后的整数。
该方法首先创建一个 Automaton
对象,然后遍历字符串中的每个字符,调用 Automaton
对象的 get
方法进行处理。最后返回经过处理的整数结果。
2. 类 Automaton
成员变量
sign
:表示正负号,默认为 1(正数)。ans
:存储转换后的整数结果。state
:表示当前状态,初始为 “start”。table
:状态转移表,用于根据当前状态和字符类型确定下一个状态。
方法 get
- 功能:根据当前字符和状态,更新状态并处理整数转换。
- 参数:
c
,表示当前处理的字符。
该方法首先根据当前状态和字符类型,从状态转移表中获取下一个状态。然后根据下一个状态执行相应的操作:
- 如果状态为 “in_number”,则将当前字符转换为整数并累加到
ans
中。同时,检查ans
是否超出整数范围,并进行截断处理。 - 如果状态为 “signed”,则根据字符是 ‘+’ 还是 ‘-’ 设置
sign
的值。
方法 get_col
- 功能:根据字符类型返回对应的列索引。
- 参数:
c
,表示当前处理的字符。 - 返回值:列索引,用于在状态转移表中查找下一个状态。
该方法根据字符类型返回对应的列索引:
- 空格:返回 0
- 正负号:返回 1
- 数字:返回 2
- 其他字符:返回 3
代码执行流程
- 创建
Automaton
对象,初始化状态为 “start”。 - 遍历输入字符串中的每个字符。
- 调用
Automaton
对象的get
方法,根据当前字符和状态进行状态转移。 - 在状态转移过程中,如果遇到数字,则累加到
ans
中,并处理整数范围溢出。 - 如果遇到正负号,则设置
sign
的值。 - 遍历结束后,根据
sign
和ans
计算最终结果并返回。
知识点精炼
- 字符串处理:掌握字符串的基本操作,如遍历和字符类型判断。
- 有限状态机:理解状态机的概念,能够根据不同输入进行状态转移。
- 符号识别:能够处理正负号,并影响最终结果的符号。
- 整数累加与范围控制:在累加过程中注意整数类型的范围限制,防止溢出。
- 映射表应用:利用哈希表实现状态转移逻辑,提高代码的可读性和效率