8字符串轉換整數

題目描述

請你來實現一個 atoi 函數，使其能將字符串轉換成整數。

首先，該函數會根據需要丟棄無用的開頭空格字符，直到尋找到第一個非空格的字符爲止。接下來的轉化規則如下：

如果第一個非空字符爲正或者負號時，則將該符號與之後面儘可能多的連續數字字符組合起來，形成一個有符號整數。
假如第一個非空字符是數字，則直接將其與之後連續的數字字符組合起來，形成一個整數。
該字符串在有效的整數部分之後也可能會存在多餘的字符，那麼這些字符可以被忽略，它們對函數不應該造成影響。
注意：假如該字符串中的第一個非空格字符不是一個有效整數字符、字符串爲空或字符串僅包含空白字符時，則你的函數不需要進行轉換，即無法進行有效轉換。

在任何情況下，若函數不能進行有效的轉換時，請返回 0 。

提示：

• 本題中的空白字符只包括空格字符 ’ ’ 。
• 假設我們的環境只能存儲 32 位大小的有符號整數，那麼其數值範圍爲 [−2^31, 2^31 − 1]。如果數值超過這個範圍，請返回 INT_MAX (2^31 − 1) 或 INT_MIN (−2^31) 。

思路分析

題目很清晰地給出了轉化規則，我們需要將其轉化爲代碼。

1. trim() 將字符串首部的空格去除；
2. 判斷第一個字符：
   • 爲 ‘-’ 則將標誌位置爲 -1 ，從第二位開始算；
   • 爲 ‘+’ 則將標誌位置爲 1 ，從第二位開始算；
   • 爲除數字 0-9 外的字符直接返回。
3. 主要問題在 int 的邊界問題上。
   1. 最小負數
      • int的最大正數的絕對值小於最小負數絕對值。我們需要讓符號位也參與運算過程，避免最後置負時超出邊界。’+’ => 1；’-’=> -1。
   2. 數值越界
      • 在每次循環時，通過INT_MAX/10的值提前判斷是否越界。
      • value > INT_MAX/10 時，說明擴大10倍後，value 必將越界。
      • 當 value == INT_MAX/10 時，說明擴大10倍後，value 可能越界，也可能不越界，需要利用當前的加數 digit 做進一步的判斷：正數是當 digit > 7 時，越界；複數是當 digit > 8 時，越界。
      • 當 value < INT_MAX/10 時，本輪循環必不越界。
   3. 正負數越界判斷合併
      • 將-1、1轉換爲0、1 => (isNegative + 1) / 2 + digit > 8時，數值越界。

綜上所述，
overValue = isNegative * value - INT_MAX/10
+ (((isNegative+1)/2 + digit > 8) ? 1:0);

當overValue>0時，數值將會越界，反之不會。

代碼實現

    public static int myAtoi(String str) {
        if(str==null||str.length()==0){
            return 0;
        }
        str = str.trim();
        if(str==null||str.length()==0){
            return 0;
        }
        int isSub = 1;
        int sum = 0,overvalue = 0,digit = 0,index = 0;

        if (str.charAt(0) == '-') {
            isSub = -1;
            index = 1;
        } else if (str.charAt(0) == '+') {
            isSub = 1;
            index = 1;
        } else if (str.charAt(0) > '9' || str.charAt(0) < '0') {
            return 0;
        }

        for (int i = index; i <= str.length() - 1; i++) {
            digit = str.charAt(i) - '0';
            overvalue = isSub * sum - Integer.MAX_VALUE / 10 + (((isSub + 1) / 2 + digit > 8) ? 1 : 0);
            if ((digit < 0 || digit > 9)) {
                break;
            } else if (overvalue > 0) {
                return isSub == -1 ? Integer.MIN_VALUE : Integer.MAX_VALUE;
            }
            sum = sum * 10 + isSub * digit;
        }

        return sum;
    }