题⽬描述

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（类似C/C++ 中的 atoi 函数）。

函数 myAtoi(string s) 的算法如下：

  • 读⼊字符串并丢弃⽆⽤的前导空格

  • 检查下⼀个字符（假设还未到字符末尾）为正还是负号，读取该字符（如果有）。 确定最终结果是负数，还是正数。 如果两者都不存在，则假定结果为正。

  • 读⼊下⼀个字符，直到到达下⼀个⾮数字字符或到达输⼊的结尾。字符串的其余部分将被忽略。

  • 将前⾯步骤读⼊的这些数字转换为整数（即，" 123 " -> 123， " 0032 " -> 32 ）。

  • 如果没有读⼊数字，则整数为 0 。必要时更改符号（从步骤 2 开始）。

  • 如果整数数超过 32 位有符号整数范围 [−2^31, 2^(31 − 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 −2^31 的整数应该被固定为 2^31，⼤于 2^(31 − 1) 的整数应该被固定为2^(31 − 1)

  • 返回整数作为最终结果。

注意：

  • 本题中的空⽩字符只包括空格字符 ’ ’ 。

  • 除前导空格或数字后的其余字符串外，请勿忽略 任何其他字符。

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。

  1. 第 1 步：“42”（当前没有读⼊字符，因为没有前导空格）

  2. 第 2 步：“42”（当前没有读⼊字符，因为这⾥不存在 ‘-’ 或者 ‘+’）

  3. 第 3 步：“42”（读⼊ “42”）

  4. 解析得到整数 42 。

  5. 由于 “42” 在范围 [-231, 231 - 1] 内，最终结果为 42 。

示例2： 输⼊：s = " -42" 输出：-42 解释：

  1. 第 1 步：" -42"（读⼊前导空格，但忽视掉）

  2. 第 2 步：" -42"（读⼊ ‘-’ 字符，所以结果应该是负数）

  3. 第 3 步：" -42"（读⼊ “42”）

  4. 解析得到整数 -42 。

  5. 由于 “-42” 在范围 [-231, 231 - 1] 内，最终结果为 -42 。

示例3： 输⼊：s = “4193 with words” 输出：4193 解释：

  1. 第 1 步：“4193 with words”（当前没有读⼊字符，因为没有前导空格）

  2. 第 2 步：“4193 with words”（当前没有读⼊字符，因为这⾥不存在 ‘-’ 或者 ‘+’）

  3. 第 3 步：“4193 with words”（读⼊ “4193”；由于下⼀个字符不是⼀个数字，所以读⼊停⽌）

  4. 解析得到整数 4193 。

  5. 由于 “4193” 在范围 [-231, 231 - 1] 内，最终结果为 4193 。

示例4： 输⼊：s = “words and 987” 输出：0 解释：

  1. 第 1 步：“words and 987”（当前没有读⼊字符，因为没有前导空格）

  2. 第 2 步：“words and 987”（当前没有读⼊字符，因为这⾥不存在 ‘-’ 或者 ‘+’）

  3. 第 3 步：“words and 987”（由于当前字符 ‘w’ 不是⼀个数字，所以读⼊停⽌）

  4. 解析得到整数 0，因为没有读⼊任何数字。

  5. 由于 0 在范围 [-231, 231 - 1] 内，最终结果为 0 。

示例5： 输⼊：s = “-91283472332” 输出：-2147483648 解释：

  1. 第 1 步："-91283472332"（当前没有读⼊字符，因为没有前导空格）

  2. 第 2 步："-91283472332"（读⼊ ‘-’ 字符，所以结果应该是负数）

  3. 第 3 步："-91283472332"（读⼊ “91283472332”）

  4. 解析得到整数 -91283472332 。

  5. 由于 -91283472332 ⼩于范围 [-231, 231 - 1] 的下界，最终结果被截断为 -231 = -2147483648

提示：

  • 0 <= s.length <= 200

  • s 由英⽂字⺟（⼤写和⼩写）、数字（0-9）、’ ‘、’+’、’-’ 和 ‘.’ 组成

思路与解答

基础遍历法

这道题⽬看起来很⻓，但是实际上逻辑很清晰，就是将字符串解析成为数字，⾥⾯有⼏个特殊的则：

  1. 前⾯的空格去掉，不读取

  2. 接下来的字符必须是数字，“ + ”号或者“ - ”号

  3. 如果是“ + ”号或者“ - ”号，将符号记录下来

  4. 没有符号默认是“ + ”号，正数。

  5. 接下来的字符必须是数字，遇到其他字符会直接结束

  6. 需要考虑溢出的问题

在将字符串转换成数字的时候，⽤下⾯这句核⼼代码：

但是在这个过程中，我们依然需要考虑数字溢出的问题，针对这种情况，我们可以在加和之前判断，针对⼤于0的情况，如果⼤于最⼤值整除10，或者等于最⼤值整除10，但是个位数超过了，都直接返回0。

假设最⼤值是127，那么sum如果⼤于12，肯定会超过，如果sum == 12，但是个位数⼤于7，乘以10相加，也肯定会超。

对于⼩于0 的情况，假设最⼩值是-128，那么sum 是数字部分 128 , 如果当前sum ⼤于 12，那么就⼀定超出，或者sum == 12，但是个位数⼤于8，乘以10，相加也会⼤于128，不符合要求，所以直接返回0 。

具体代码实现：

  • 时间复杂度为 O(n)

  • 空间复杂度为 O(1)。

正则表达式

使用正则表达式来匹配数字模式，代码更加简洁

  • 时间复杂度：O(n)，正则匹配和数字转换都是线性时间

  • 空间复杂度：O(n)，需要存储匹配到的子字符串