【剑指offer】67. 把字符串转换成整数

tech2023-01-13  108

题目:

67. 把字符串转换成整数 难度中等 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 [−2^31, 2 ^31−1]。如果数值超过这个范围,请返回 INT_MAX 或 INT_MIN 用例:

用例1: 输入: "42" 输出: 42 用例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 。 用例3: 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)

解题思路: 读完题目分析,发现此题存在一些条件的状态转移,字符串处理的题目往往涉及复杂的流程以及条件情况,如果直接上手写程序,一不小心就会写出极其臃肿的代码。使用自动机可以使得程序更加灵活,逻辑更加清晰。我们的程序在每个时刻有一个状态 s,每次从序列中输入一个字符 c,并根据字符 c 转移到下一个状态 s’。这样,我们只需要建立一个覆盖所有情况的从 s 与 c 映射到 s’ 的表格即可解决题目中的问题。通过分析可知以下的状态转移:

1 确定自动机中需要考虑的数据分类 答:数据有4类:数字,正负符号,空格和其他 2 确定自动机中数据的状态 答:自动机最后返回的结果为数字*正负符号,若是遇到其他则返回0,空格不影响结果。 3 确定自动机的开始和结束 答:当遇到数字,或者正负符号的时候,自动机开始。 当数字溢出,或者遇到其他,或者得到最后的结果,自动机结束。 4 确定自动机开始后的流程 - 遇到数字,[自动机开始],进行计算状态,[溢出返回或计算结束返回,自动机进入结束状态] - 遇到正负符号,[自动机开始],符号保留 - 自动机开始的状态下,遇到非数字,不是空格的,+-,自动机进入结束状态,结果返回0

状态列表如下: 详细代码:

#include<bits/stdc++.h> #include<unordered_map> using namespace std; //构建状态转移表 class Automation { string state = "start"; //利用哈希表构建状态转移表 unordered_map<string, vector<string>> 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"}} }; //构建输入条件进行状态转移 int get_col(char c) { if (isspace(c)) return 0; //是否为空格 状态为start if (c == '+' or c == '-') return 1; //是否为加减 状态为signed if (isdigit(c)) return 2; //是否为数字 状态为in_number return 3; //end } public: int sign = 1; long long ans = 0; void get(char c) { state = table[state][get_col(c)]; //进行状态的转移 //进行该状态的相关操作 if (state == "in_number") { //为数字即裂甲 ans = ans * 10 + c - '0'; ans = sign == 1 ? min(ans, (long long)INT_MAX) : min(ans, -(long long)INT_MIN); } else if (state == "signed") sign = c == '+' ? 1 : -1; } }; class Solution { public: int myAtoi(string str) { //输入状态转移命令 Automation automation; for (char c : str) automation.get(c); return automation.sign*automation.ans; } }; int main() { string str; cin >> str; Solution test; cout << test.myAtoi(str); return 0; }
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