（每日一练C++）8. 字符串转换整数 (atoi)

阳光穿透心脏的1/2处 2023-10-04 18:14 59阅读 0赞

## 前言 ##

C++是一种计算机高级程序设计语言，由C语言扩展升级而产生 ，最早于1979年由本贾尼·斯特劳斯特卢普在AT&T贝尔工作室研发。  
C++既可以进行C语言的过程化程序设计，又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计，还可以进行以继承和多态为特点的面向对象的程序设计。C++擅长面向对象程序设计的同时，还可以进行基于过程的程序设计。  
C++拥有计算机运行的实用性特征，同时还致力于提高大规模程序的编程质量与程序设计语言的问题描述能力。

Java是一门面向对象的编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。Java语言作为静态面向对象编程语言的代表，极好地实现了面向对象理论，允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程 。  
Java具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、多线程、动态性等特点 。Java可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等 。

Python由荷兰数学和计算机科学研究学会的吉多·范罗苏姆 于1990 年代初设计，作为一门叫做ABC语言的替代品。Python提供了高效的高级数据结构，还能简单有效地面向对象编程。Python语法和动态类型，以及解释型语言的本质，使它成为多数平台上写脚本和快速开发应用的编程语言，随着版本的不断更新和语言新功能的添加，逐渐被用于独立的、大型项目的开发。  
Python解释器易于扩展，可以使用C语言或C++（或者其他可以通过C调用的语言）扩展新的功能和数据类型。Python 也可用于可定制化软件中的扩展程序语言。Python丰富的标准库，提供了适用于各个主要系统平台的源码或机器码。  
2021年10月，语言流行指数的编译器Tiobe将Python加冕为最受欢迎的编程语言，20年来首次将其置于Java、C和JavaScript之上。

## 描述 ##

请你来实现一个 myAtoi(string s) 函数，使其能将字符串转换成一个 32 位有符号整数（类似 C/C++ 中的 atoi 函数）。

函数 myAtoi(string s) 的算法如下：

读入字符串并丢弃无用的前导空格  
检查下一个字符（假设还未到字符末尾）为正还是负号，读取该字符（如果有）。 确定最终结果是负数还是正数。 如果两者都不存在，则假定结果为正。  
读入下一个字符，直到到达下一个非数字字符或到达输入的结尾。字符串的其余部分将被忽略。  
将前面步骤读入的这些数字转换为整数（即，"123" -> 123， "0032" -> 32）。如果没有读入数字，则整数为 0 。必要时更改符号（从步骤 2 开始）。  
如果整数数超过 32 位有符号整数范围 \[−231, 231 − 1\] ，需要截断这个整数，使其保持在这个范围内。具体来说，小于 −231 的整数应该被固定为 −231 ，大于 231 − 1 的整数应该被固定为 231 − 1 。  
返回整数作为最终结果。  
注意：

本题中的空白字符只包括空格字符 ' ' 。  
除前导空格或数字后的其余字符串外，请勿忽略 任何其他字符。

示例 1：

输入：s = "42"  
输出：42  
解释：加粗的字符串为已经读入的字符，插入符号是当前读取的字符。  
第 1 步："42"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）  
^  
第 2 步："42"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）  
^  
第 3 步："42"（读入 "42"）  
^  
解析得到整数 42 。  
由于 "42" 在范围 \[-231, 231 - 1\] 内，最终结果为 42 。  
示例 2：

输入：s = " -42"  
输出：-42  
解释：  
第 1 步：" -42"（读入前导空格，但忽视掉）  
^  
第 2 步：" -42"（读入 '-' 字符，所以结果应该是负数）  
^  
第 3 步：" -42"（读入 "42"）  
^  
解析得到整数 -42 。  
由于 "-42" 在范围 \[-231, 231 - 1\] 内，最终结果为 -42 。  
示例 3：

输入：s = "4193 with words"  
输出：4193  
解释：  
第 1 步："4193 with words"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）  
^  
第 2 步："4193 with words"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）  
^  
第 3 步："4193 with words"（读入 "4193"；由于下一个字符不是一个数字，所以读入停止）  
^  
解析得到整数 4193 。  
由于 "4193" 在范围 \[-231, 231 - 1\] 内，最终结果为 4193 。

来源：力扣（LeetCode）  
链接：https://leetcode-cn.com/problems/string-to-integer-atoi  
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class Automaton {
        string state = "start";
        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"}}
        };
    
        int get_col(char c) {
            if (isspace(c)) return 0;
            if (c == '+' or c == '-') return 1;
            if (isdigit(c)) return 2;
            return 3;
        }
    public:
        int sign = 1;
        long long ans = 0;
    
        void get(char c) {
            state = table[state][get_col(c)];
            if (state == "in_number") {
                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) {
            Automaton automaton;
            for (char c : str)
                automaton.get(c);
            return automaton.sign * automaton.ans;
        }
    };
    
    作者：LeetCode-Solution
    链接：https://leetcode-cn.com/problems/string-to-integer-atoi/solution/zi-fu-chuan-zhuan-huan-zheng-shu-atoi-by-leetcode-/
    来源：力扣（LeetCode）
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