一、問題描述

在編程中，經(jīng)常會遇到將字符串轉(zhuǎn)換為整數(shù)的需求，就像標(biāo)準(zhǔn)庫中的 atoi 函數(shù)一樣。

本題要求實現(xiàn)一個 myAtoi 函數(shù)，將輸入的字符串轉(zhuǎn)換為 32 位有符號整數(shù)，具體規(guī)則如下：

1. 讀入字符串并丟棄無用的前導(dǎo)空格。
2. 檢查下一個字符（假設(shè)還未到字符末尾）為正還是負(fù)號，讀取該字符（如果有）。確定最終結(jié)果是負(fù)數(shù)還是正數(shù)。如果兩者都不存在，則假定結(jié)果為正。
3. 讀入下一個字符，直到到達(dá)下一個非數(shù)字字符或到達(dá)輸入的結(jié)尾。字符串的其余部分將被忽略。
4. 將前面步驟讀入的這些數(shù)字轉(zhuǎn)換為整數(shù)（即，"123" -> 123， "0032" -> 32）。如果沒有讀入數(shù)字，則整數(shù)為 0 。必要時更改符號（從步驟 2 開始）。
5. 如果整數(shù)數(shù)超過 32 位有符號整數(shù)范圍 [−2^31, 2^31 − 1] ，需要截斷這個整數(shù)，使其保持在這個范圍內(nèi)。具體來說，小于 −2^31 的整數(shù)應(yīng)該被固定為 −2^31 ，大于 2^31 − 1 的整數(shù)應(yīng)該被固定為 2^31 − 1 。

二、解題思路

為了實現(xiàn) myAtoi 函數(shù)，我們可以按照以下步驟進(jìn)行：

1. 忽略前導(dǎo)空格：從字符串的開頭開始，跳過所有的空格字符，直到遇到第一個非空格字符。
2. 處理符號：檢查第一個非空格字符是否為 + 或 -，如果是 +，則結(jié)果為正數(shù)；如果是 -，則結(jié)果為負(fù)數(shù)；如果沒有符號，則默認(rèn)結(jié)果為正數(shù)。
3. 轉(zhuǎn)換數(shù)字：從符號字符之后開始，依次讀取數(shù)字字符，將其轉(zhuǎn)換為整數(shù)。如果遇到非數(shù)字字符，則停止讀取。
4. 溢出處理：在轉(zhuǎn)換數(shù)字的過程中，需要檢查是否會發(fā)生溢出。如果結(jié)果超出了 32 位有符號整數(shù)的范圍，則需要截斷結(jié)果。

三、代碼實現(xiàn)

#include <iostream>
#include <string>
#include <climits>
 
class Solution {
public:
    int myAtoi(std::string str) 
    {
        int flag = 1;  // 正負(fù)號
        int i = 0;     // 下標(biāo)
        int ret = 0;   // 結(jié)果
        int size = str.size(); 
 
        // 忽略前導(dǎo)空格
        while (i < size && str[i] == ' ') {
            ++i;
        }
 
        // 處理符號
        if (i < size && str[i] == '-') {
            flag = -1;
            ++i;
        } else if (i < size && str[i] == '+') {
            ++i;
        }
 
        // 轉(zhuǎn)換數(shù)字
        while (i < size && str[i] >= '0' && str[i] <= '9') {
            int digit = str[i] - '0';
            // 檢查溢出
            if (ret > (INT_MAX - digit) / 10) {
                return flag == 1 ? INT_MAX : INT_MIN;
            }
            ret = ret * 10 + digit;
            ++i;
        }
 
        return flag * ret;
    }
};
 
int main() {
    Solution sol;
    std::string input = "   -42";
    std::cout << sol.myAtoi(input) << std::endl;
    return 0;
}

四、代碼邏輯詳解

1. 變量初始化

• flag：用于記錄結(jié)果的正負(fù)號，初始值為 1，表示正數(shù)。
• i：用于遍歷字符串的下標(biāo)，初始值為 0。
• ret：用于存儲轉(zhuǎn)換后的整數(shù)結(jié)果，初始值為 0。
• size：字符串的長度。

2. 忽略前導(dǎo)空格

while (i < size && str[i] == ' ') {
    ++i;
}

使用一個 while 循環(huán)，從字符串的開頭開始，跳過所有的空格字符，直到遇到第一個非空格字符。

3. 處理符號

if (i < size && str[i] == '-') {
    flag = -1;
    ++i;
} else if (i < size && str[i] == '+') {
    ++i;
}

檢查第一個非空格字符是否為 + 或 -。如果是 -，則將 flag 設(shè)為 -1，表示結(jié)果為負(fù)數(shù)；如果是 +，則直接跳過該字符；如果沒有符號，則默認(rèn)結(jié)果為正數(shù)。

4. 轉(zhuǎn)換數(shù)字

while (i < size && str[i] >= '0' && str[i] <= '9') {
    int digit = str[i] - '0';
    // 檢查溢出
    if (ret > (INT_MAX - digit) / 10) {
        return flag == 1 ? INT_MAX : INT_MIN;
    }
    ret = ret * 10 + digit;
    ++i;
}

使用一個 while 循環(huán)，從符號字符之后開始，依次讀取數(shù)字字符。將字符轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字 digit，并將其加入到結(jié)果 ret 中。在每次更新 ret 之前，檢查是否會發(fā)生溢出。如果 ret 乘以 10 再加上 digit 會超過 INT_MAX，則根據(jù) flag 的值返回 INT_MAX 或 INT_MIN。

5. 返回結(jié)果

return flag * ret;

最后，將結(jié)果乘以 flag，得到最終的整數(shù)結(jié)果并返回。

到此這篇關(guān)于C++實現(xiàn)字符串轉(zhuǎn)整數(shù)(atoi)的代碼詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++字符串轉(zhuǎn)整數(shù)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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