字符串-字符串转整数(atoi)

8. 字符串转换整数 (atoi)\

题目描述

请你来实现一个atoi函数，使其能将字符串转换成整数。

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。接下来的转化规则如下：
(1) 如果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字符组合起来，形成一个有符号整数。
(2) 如果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，形成一个整数。
(3) 如果该字符串在有效的整数部分之后也可能会存在多余的字符，那么这些字符可以被忽略，它们对函数不应该造成影响。

注意：
(1) 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，即无法进行有效转换。
(2) 在任何情况下，若函数不能进行有效的转换时，请返回 0 。

提示：
本题中的空白字符只包括空格字符 ' ' 。
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 [−2^31, 2^31 − 1]。如果数值超过这个范围，请返回 INT_MAX (2^31 − 1) 或 INT_MIN (−2^31) 。

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 (−2^31) 。

算法思想

解法一：基本解法
遍历整个字符串，首先跳过空白字符，判断第一个非空字符是否为"-"，利用变量flag进行标记，即flag=1表示正数，flag=-1表示负数。然后，匹配字符串中的数字字符，对数字字符进行算术运算，结果保存在变量sum中，其目的是得到一个整数(不考虑正负号)，即sum=sum*10+tmp。最后，sum*flag便得到最终的结果(考虑正负号)。

如何判断sum是否越界问题，假设将sum定义为int类型：

当sum > INT_MAX/10 或 sum == INT_MAX/10 && tmp > 7时，向上溢出
当sum > -(INT_MIN/10) 或 sum == -(INT_MIN/10) && tmp > 8时，向下溢出

注意：其实这一题的题目描述还是有点问题的，比如说 "042"、"-042" 这样的字符串输出结果是什么呢？

代码实现

解法一：基本解法

class Solution {
    public int myAtoi(String str) {
        int i = 0;
        int len = str.length();
        while(i < len && str.charAt(i) == ' ')
            i++;
        if (i == len) {
            return 0;
        }
        int flag = 1;
        if (str.charAt(i) == '+' ||str.charAt(i) == '-') {
            if (str.charAt(i) == '-') {
                // 如果第一个非空字符为'-'，则标识flag置为-1
                flag = -1;
            }
            // 如果第一个非空字符为'+'或者'-'，则i向后移动
            i++;
        }

        // sum用来存储正整数结果
        int sum = 0;
        while(i < len && Character.isDigit(str.charAt(i))) {
            // 将当前数字字符转换为整数
            int tmp = str.charAt(i) - '0';

            // 先进行越界判断，再进行算术运算，避免sum*10+tmp的结果越界
            if (flag == 1 && ((sum > Integer.MAX_VALUE/10) || (sum == Integer.MAX_VALUE/10 && tmp > 7))) {
                return Integer.MAX_VALUE;
            }
            if (flag == -1 && ((sum > -(Integer.MIN_VALUE/10)) || (sum == -(Integer.MIN_VALUE/10) && tmp > 8))) {
                return Integer.MIN_VALUE;
            }

            sum = sum*10 + tmp;
            i++;
        }

        return sum*flag;

    }
}