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GitHub: https://github.com/meteor1993/LeetCode
Gitee: https://gitee.com/inwsy/LeetCode
題目:最長迴文子串
難度:中等
題目來源:https://leetcode-cn.com/problems/string-to-integer-atoi/
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) 。
示例 1:
輸入: "42"
輸出: 42
示例 2:
輸入: " -42"
輸出: -42
解釋: 第一個非空白字符爲 '-', 它是一個負號。
我們儘可能將負號與後面所有連續出現的數字組合起來,最後得到 -42 。
示例 3:
輸入: "4193 with words"
輸出: 4193
解釋: 轉換截止於數字 '3' ,因爲它的下一個字符不爲數字。
示例 4:
輸入: "words and 987"
輸出: 0
解釋: 第一個非空字符是 'w', 但它不是數字或正、負號。
因此無法執行有效的轉換。
示例 5:
輸入: "-91283472332"
輸出: -2147483648
解釋: 數字 "-91283472332" 超過 32 位有符號整數範圍。
因此返回 INT_MIN (−231) 。
解題方案:有限狀態機
這道題單純的做出來,並不是很難,純暴力的解法肯定搞得定,除了邏輯複雜一點,判斷多一點,各種 flag 多立幾個,做肯定是做得出來的。
這道題的難度定成中等,肯定不是要我們用暴力解法把它解出來的,不然沒必要搞成中等難度,簡單難度就夠了,除了邏輯複雜點,這種方案找不到任何難點,這不符合力扣的尿性,一定有我不知道的解法。
果然,在答案中我看到了一個新名詞,叫做狀態機。
狀態機的基本定義:狀態機是有限狀態自動機的簡稱,是現實事物運行規則抽象而成的一個數學模型。
狀態機裏面有 4 個概念:
第一個是 State ,狀態。一個狀態機至少要包含兩個狀態。
第二個是 Event ,事件。事件就是執行某個操作的觸發條件或者口令。
第三個是 Action ,動作。事件發生以後要執行動作。
第四個是 Transition ,變換。也就是從一個狀態變化爲另一個狀態。
套到這道題裏就是我們的程序在每個時刻有一個狀態 s
,每次從序列中輸入一個字符 c
,並根據字符 c
轉移到下一個狀態 s'
。這樣,我們只需要建立一個覆蓋所有情況的從 s
與 c
映射到 s'
的表格即可解決題目中的問題。
答案中給出的示例圖是這樣的:
'' | +/- | 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 |
接下來就是把這一個構件的狀態機寫成代碼:
public class Automaton {
// 正負
public int sign = 1;
// 數值
public long ans = 0;
private String state = "start";
private Map<String, String[]> table = new HashMap<String, String[]>() {{
put("start", new String[]{"start", "signed", "in_number", "end"});
put("signed", new String[]{"end", "end", "in_number", "end"});
put("in_number", new String[]{"end", "end", "in_number", "end"});
put("end", new String[]{"end", "end", "end", "end"});
}};
public void get(char c) {
state = table.get(state)[get_col(c)];
if ("in_number".equals(state)) {
ans = ans * 10 + c - '0';
ans = sign == 1 ? Math.min(ans, (long) Integer.MAX_VALUE) : Math.min(ans, -(long) Integer.MIN_VALUE);
} else if ("signed".equals(state)){
sign = c == '+' ? 1 : -1;
}
}
private int get_col(char c) {
if (c == ' ') {
return 0;
}
if (c == '+' || c == '-') {
return 1;
}
if (Character.isDigit(c)) {
return 2;
}
return 3;
}
}
然後我們在主方法裏面調用這個狀態機:
public int myAtoi(String str) {
Automaton automaton = new Automaton();
char[] c = str.toCharArray();
for (int i = 0; i < c.length; i++) {
automaton.get(c[i]);
}
return (int) (automaton.sign * automaton.ans);
}