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:
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。
假如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。
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: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。
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 [−231, 231 − 1]。如果数值超过这个范围,请返回 INT_MAX (231 − 1) 或 INT_MIN (−231) 。
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 (−231) 。
题解
逐位处理字符串,根据每位字符确定一个覆盖所有情况的有限状态机,如下图所示(图源):
得到以下的状态转移表:
|
space |
+ / - |
number |
other |
start |
start |
signed |
in_number |
end |
signed |
end |
end |
in_number |
end |
in_number |
end |
end |
in_number |
end |
end |
end |
end |
end |
end |
根据上表即可编写代码即可
Java
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| class FSM { public String status = "start"; public int sign = 1; public long ans = 0; public HashMap<String, String[]> table = new HashMap<>();
public FSM() { table.put("start", new String[]{"start", "signed", "in_number", "end"}); table.put("signed", new String[]{"end", "end", "in_number", "end"}); table.put("in_number", new String[]{"end", "end", "in_number", "end"}); table.put("end", new String[]{"end", "end", "end", "end"}); }
public int getColumn(char ch) { if (ch == ' ') return 0; if (ch == '+' || ch == '-') return 1; if (ch >= '0' && ch <= '9') return 2; return 3; }
public void get(char ch) { status = table.get(status)[getColumn(ch)]; if (status.equals("in_number")) { int curInt = Character.getNumericValue(ch); ans = ans * 10 + curInt; if ((int) ans != ans) { if (sign == 1) ans = Integer.MAX_VALUE; if (sign == -1) ans = Integer.MIN_VALUE; } } else if (status.equals("signed")) { sign = ch == '+' ? 1 : -1; } } }
class Solution { public int myAtoi(String str) { FSM fsm = new FSM(); for (char ch : str.toCharArray()) { fsm.get(ch); } return fsm.sign * (int) fsm.ans; } }
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Python
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| class FSM: def __init__(self): self.state = 'start' self.sign = 1 self.ans = 0 self.table = { 'start': ['start', 'signed', 'in_number', 'end'], 'signed': ['end', 'end', 'in_number', 'end'], 'in_number': ['end', 'end', 'in_number', 'end'], 'end': ['end', 'end', 'end', 'end'], }
def get_column(self, c: str) -> int: if c.isspace(): return 0 if c in ['+', '-']: return 1 if c.isdigit(): return 2 return 3
def get(self, c: str): self.state = self.table[self.state][self.get_column(c)] if self.state == 'in_number': self.ans = self.ans * 10 + int(c) self.ans = min(self.ans, INT_MAX) if self.sign == 1 else min(self.ans, -INT_MIN) elif self.state == 'signed': self.sign = 1 if c == '+' else -1
class Solution: def myAtoi(self, str: str) -> int: fsm = FSM() for c in str: fsm.get(c) return fsm.sign * fsm.ans
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