[Leetcode]8. 字符串转换整数 (atoi)

题目描述:
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。
当我们寻找到的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组合起来,作为该整数的正负号;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,形成整数。
该字符串除了有效的整数部分之后也可能会存在多余的字符,这些字符可以被忽略,它们对于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。
在任何情况下,若函数不能进行有效的转换时,请返回 0。
说明:
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,qing返回 INT_MAX(2^{31} − 1) 或 INT_MIN (−2^{31})

  • 示例 1:
    输入: "42"
    输出: 42
  • 示例 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 。
  • 示例 3:
    输入: "4193 with words"
    输出: 4193
    解释: 转换截止于数字 '3' ,因为它的下一个字符不为数字。
  • 示例 4:
    输入: "words and 987"
    输出: 0
    解释: 第一个非空字符是 'w', 但它不是数字或正、负号。因此无法执行有效的转换。
  • 示例 5:
    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 (−2^{31})

笨办法:
这是我第一反应方法:从左到右遍历字符串,记录下字符串的index和value(以下简称i和v),分别处理以下几种情况:

  • 寻找第一个非空字符,记录下对应的i和v。此时的i记为start,如果v为+/-/数字则合法,否则为非法,并返回0。
  • start的初始值可以记为-1。
  • 当i==start时,如果v为正负符号,记录op=1或-1。此时还不能判断数字合法,因为正负号后面可能跟着字母。
  • 当i==start时,如果v为数字,则ans=ans*10+int(v)。ans的初始值为0.
  • 当i>start时,随着i的增加,若v为非数字,则结束循环。

聪明办法:
看了别人的解法,发现至少有以下两个地方可以优化:

  • 找第一个非空字符:无需使用循环,直接用str.strip()就可以了,应该会比用for循环快一点
  • 判断是否超过上下限范围:可以不用放在for循环里面,放到最后再检测就行了。这样就只用检测一次,而非多次。

更简洁的方法:
python玩得更加熟练的一种方法:

  • 将字符串去空格,并转换为数组ls。
  • 判断ls[0]是否为正负符号,如果是,则记录下op同时del ls[0](注意:只有数组才可用del()方法,字符串是没有del()方法的)。
  • 处理后续数组中的数字,如果遇到非数字的字符,则停止。
  • 判断是否超过上下限时,灵活使用min和max函数,max(-2**31,min(2**31-1,ans*op))。

笨办法:
显然这个办法不够简洁,用时52毫秒,仅击败28%的用户。

class Solution(object):
    def myAtoi(self, str):
        """
        :type str: str
        :rtype: int
        """
        start=-1
        ans=0
        op=1
        hi,lo=2**31-1,-2**31
        for i,v in enumerate(str):
            #查找首个非空格字符的位置
            #注意不是非空,而是非空格
            if v!=' ' and start==-1:
                start=i
                if v in ('+','-'):
                    op=-1 if v=='-' else 1
                elif v>='0' and v<='9':
                    ans=ans*10+int(v)
                else:
                    return 0
            if start>=0 and i>start:
                if v>='0' and v<='9':
                    ans=ans*10+int(v)
                    if ans*op>=hi:
                        return hi
                    elif ans*op<=lo:
                        return lo
                else:
                    return ans*op
        return ans*op

聪明方法:
用时48ms,战胜49%的用户,看来还是不够简洁啊。

class Solution(object):
    def myAtoi(self, str):
        """
        :type str: str
        :rtype: int
        """
        ans=0
        op=1
        str=str.strip()#剔除空格
        hi,lo=0x7FFFFFFF,-0x80000000#上下限
        # 处理首个字符
        if len(str)==0:
            return 0
        if str[0] in ('+','-'):
            op=-1 if str[0]=='-' else 1
        elif str[0]>='0' and str[0]<='9':
            ans=ans*10+int(str[0])
        else:
            return 0
        # 处理后续字符
        for i,v in enumerate(str[1:]):
            if v>='0' and v<='9':
                ans=ans*10+int(v)
            else:
                break
        # 判断合法性
        if ans*op>=hi:
            return hi
        elif ans*op<=lo:
            return lo
        return ans*op

更加简洁的方法:
虽然代码更简洁了,但是用时并没有减少,还是48ms,打败了49%的用户。

 class Solution(object):
    def myAtoi(self, s):
        """
        :type str: str
        :rtype: int
        """
        ls=list(s.strip())
        if len(ls)==0:
            return 0
        op=-1 if ls[0]=='-' else 1
        if ls[0] in ('+','-'):
            del ls[0]
        ans,i=0,0
        while i<len(ls) and ls[i].isdigit():
            ans=ans*10+int(ls[i])
            i+=1
        return min(2**31-1,max(-2**31,op*ans))
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