【求知=>算法】字符串转换整数 (atoi)

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 。

示例 4：

输入：s = “words and 987”

输出：0

解释：

第 1 步：”words and 987”（当前没有读入字符，因为没有前导空格）

第 2 步：”words and 987”（当前没有读入字符，因为这里不存在 ‘-‘ 或者 ‘+’）

第 3 步：”words and 987”（由于当前字符 ‘w’ 不是一个数字，所以读入停止）

解析得到整数 0 ，因为没有读入任何数字。

由于 0 在范围 [-231, 231 - 1] 内，最终结果为 0 。

示例 5：

输入：s = “-91283472332”

输出：-2147483648

解释：

第 1 步：”-91283472332”（当前没有读入字符，因为没有前导空格）

第 2 步：”-91283472332”（读入 ‘-‘ 字符，所以结果应该是负数）

第 3 步：”-91283472332”（读入 “91283472332”）

解析得到整数 -91283472332 。

由于 -91283472332 小于范围 [-231, 231 - 1] 的下界，最终结果被截断为 -231 = -2147483648 。

提示：

0 <= s.length <= 200
s 由英文字母（大写和小写）、数字（0-9）、’ ‘、’+’、’-‘ 和 ’.’ 组成

解题思路

本题考查的逻辑问题比较繁琐，首先需要去除字符串前后的空格，判断是否为空，如果为空就返回往下走，判断符号，最后读取数字。

双循环方式

定义字符串s, 并赋值为s = “42”;
去除前后空格并定义为str = s.strip();
定义bool类型sign = True;
定义r,并赋值为r = 0;
第一层循环判断符号和为空的情况;
第二层循环判断是否是整型，r = r*10,然后r = r + i;
判断是否是整型，在判断值是否大于2**31 - 1，如果大于返回r;
如果不大于2**31 - 1,判断值r大于2 ** 31,就返回0 - (2**31),否则返回0 - r;

# s = "42"
# s = "  -42"
# s = "4193 with words"
s = "words and 987"
str = s.strip()
sign = True
r = 0

for i in range(len(str)):
    if str[i] == "-":
        sign = False
        str = str[i+1:]
        break
    if str[i] == "+":
        str = str[i + 1:]
        break

    if s[i] != " ":
        s = s[i:]
        break

for i in str:
    if i.isdigit():
        r *= 10
        r += int(i)
    else:
        break

if sign:
    if r > 2**31 - 1:
        return 2 ** 31 - 1
    return r
else:
    if r > 2 ** 31:
        return 0 - (2**31)
    return 0 - r

通过正则表达式的方式

定义字符串s, 并赋值为s = “42”;
去除前后空格并定义为str = s.strip();
通过正则表达式检查正负号有无以及是否为数字;
定义字符串news,并赋值为news = re.match(pattern, s);
如果过滤有正负号不是数字就返回0;
否则，先定义nums,并赋值为nums = int(news.group());
如果nums小于(n := -2 ** 31)否则nums大于(n := 2 ** 31 - 1),返回n,否则返回nums;

s = "42"
# s = "  -42"
# s = "4193 with words"
# s = "words and 987"
s = s.strip(" ")  # 去除前端空格
pattern = r'[+|-]?[0-9]+'  # 正则表达，检查正负号有无以及是否为数字
news = re.match(pattern, s)
if not news:
    return 0
else:
    nums = int(news.group())
    if nums < (n := -2 ** 31) or nums > (n := 2 ** 31 - 1):
        return n
    else:
        return nums

双指针方式

定义字符串s, 并赋值为s = “42”;
定义start和end,并赋值为start = -1和end = 0;
第一层循环去除空格，和判断是否是整型，返回start = i，否则返回0；
如果start == -1，返回0，将start值赋值为end;
第二层循环判断是否是整型，将end += 1,否则往下走；
定义为为result,并赋值为int(s[start:end + 1]);
如果result大于2 ** 31 - 1返回2 ** 31 - 1,如果result小于-2 ** 31返回-2 ** 31,否则返回result;

s = "42"
# s = "  -42"
# s = "4193 with words"
# s = "words and 987"
start = -1
end = 0
for i in range(len(s)):
    if s[i] == ' ':
        continue
    elif s[i] == '+' or s[i] == '-':
        if i < len(s) - 1 and s[i + 1].isdigit():
            start = i
            break
        else:
            return 0
    elif s[i].isdigit():
        start = i
        break
    else:
        return 0
if start == -1:
    return 0
end = start
for i in range(start + 1, len(s)):
    if s[i].isdigit():
        end += 1
    else:
        break
result = int(s[start:end + 1])
if result > 2 ** 31 - 1:
    return 2 ** 31 - 1
elif result < -2 ** 31:
    return -2 ** 31
else:
    return result

知识扩展

isdigit()方法的使用

博客来源：雨夜的博客