给定一个 32 位有符号整数,将整数中的数字进行反转。
示例 1:
输入: 123
输出: 321
示例 2:
输入: -123
输出: -321
示例 3:
输入: 120
输出: 21
注意:
假设我们的环境只能存储 32 位有符号整数,其数值范围是 [−231, 231 − 1]。根据这个假设,如果反转后的整数溢出,则返回 0。
方法:弹出和推入数字 & 溢出前进行检查
思路
我们可以一次构建反转整数的一位数字。在这样做的时候,我们可以预先检查向原整数附加另一位数字是否会导致溢出。
算法
反转整数的方法可以与反转字符串进行类比。
我们想重复“弹出” xx 的最后一位数字,并将它“推入”到 \text{rev}rev 的后面。最后,\text{rev}rev 将与 xx 相反。
要在没有辅助堆栈 / 数组的帮助下 “弹出” 和 “推入” 数字,我们可以使用数学方法。
//pop operation:
pop = x % 10;
x /= 10;
//push operation:
temp = rev * 10 + pop;
rev = temp;
但是,这种方法很危险,因为当 \text{temp} = \text{rev} \cdot 10 + \text{pop}temp=rev⋅10+pop 时会导致溢出。
幸运的是,事先检查这个语句是否会导致溢出很容易。
为了便于解释,我们假设 \text{rev}rev 是正数。
如果 temp = \text{rev} \cdot 10 + \text{pop}temp=rev⋅10+pop 导致溢出,那么一定有 \text{rev} \geq \frac{INTMAX}{10}rev≥
10
INTMAX
。
如果 \text{rev} > \frac{INTMAX}{10}rev>
10
INTMAX
,那么 temp = \text{rev} \cdot 10 + \text{pop}temp=rev⋅10+pop 一定会溢出。
如果 \text{rev} == \frac{INTMAX}{10}rev==
10
INTMAX
,那么只要 \text{pop} > 7pop>7,temp = \text{rev} \cdot 10 + \text{pop}temp=rev⋅10+pop 就会溢出。
当 \text{rev}rev 为负时可以应用类似的逻辑。
class Solution {
public int reverse(int x) {
int rev = 0;
while (x != 0) {
int pop = x % 10;
x /= 10;
if (rev > Integer.MAX_VALUE/10 || (rev == Integer.MAX_VALUE / 10 && pop > 7)) return 0;
if (rev < Integer.MIN_VALUE/10 || (rev == Integer.MIN_VALUE / 10 && pop < -8)) return 0;
rev = rev * 10 + pop;
}
return rev;
}
}
复杂度分析
时间复杂度:O(\log(x))O(log(x)),xx 中大约有 \log_{10}(x)log
10
(x) 位数字。
空间复杂度:O(1)O(1)。
Go 语言版本:
package main
import (
"fmt"
"math"
)
func reverse(x int) int {
rev := 0
for {
top := x % 10
x /= 10
rev = rev*10 + top
if x == 0 {
break
}
}
if rev < math.MinInt32 || rev > math.MaxInt32 {
fmt.Printf("溢出了,%d", rev)
rev = 0
}
return rev
}