【剑指 Offer】第 26 天

85 阅读4分钟

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一、前言

刷题啊!!!

开始刷 “剑指 Offer” 31天。刷完时间:2022.3.6 ~ 2022.3.20。



二、题目

题意:

  • 表示数值的字符串
  • 把字符串转换成整数

(1)剑指 Offer 20. 表示数值的字符串

题目描述


请实现一个函数用来判断字符串是否表示数值(包括整数和小数)。

数值(按顺序)可以分成以下几个部分:

  • 若干空格
  • 一个 小数 或者 整数
  • (可选)一个 'e' 或 'E' ,后面跟着一个 整数
  • 若干空格
  • 小数(按顺序)可以分成以下几个部分:

(可选)一个符号字符('+' 或 '-') 下述格式之一:

  • 至少一位数字,后面跟着一个点 '.'
  • 至少一位数字,后面跟着一个点 '.' ,后面再跟着至少一位数字
  • 一个点 '.' ,后面跟着至少一位数字

整数(按顺序)可以分成以下几个部分:

  • (可选)一个符号字符('+' 或 '-')
  • 至少一位数字

部分数值列举如下:

["+100", "5e2", "-123", "3.1416", "-1E-16", "0123"]

部分非数值列举如下:

["12e", "1a3.14", "1.2.3", "+-5", "12e+5.4"]

示例 1:

输入:s = "0"
输出:true
示例 2:

输入:s = "e"
输出:false
示例 3:

输入:s = "."
输出:false
示例 4:

输入:s = "    .1  "
输出:true

题解


有限状态自动机,三步骤:

  1. 定义状态:根据字符类型和合法数值的特点
  2. 再画出状态转移图
  3. 终止条件

实现步骤如下:

  1. 初始化:

    1. 当前状态 p:初始化为 0
    2. 状态转移表 statesMap[] state, states[i]i 为当前所处状态,states[i] 使用哈希表存储
  2. 状态转移 - 遍历:遍历每个字符 c

    • 当 c 为正负号时,执行 t = 's'
    • 当 c 为数字时,执行 t = 'd'
    • 当 c 为 e , E 时,执行 t = 'e'
    • 当 c 为 . , 空格 时,执行 t = c (即用字符本身表示字符类型)
  3. 终止条件:若字符类型 t 不在哈希表 states[p] 中,则表示无法转移至下一个状态。

  4. 判断结尾:只有状态 2, 3, 7, 8 说明结尾是合法的。

AC 代码如下:

class Solution {
    // Faster: 35.84%
    public boolean isNumber(String s) {
        Map[] states = {
            new HashMap<>() {{ put(' ', 0); put('s', 1); put('d', 2); put('.', 4); }}, // 0.
            new HashMap<>() {{ put('d', 2); put('.', 4); }},                           // 1.
            new HashMap<>() {{ put('d', 2); put('.', 3); put('e', 5); put(' ', 8); }}, // 2.
            new HashMap<>() {{ put('d', 3); put('e', 5); put(' ', 8); }},              // 3.
            new HashMap<>() {{ put('d', 3); }},                                        // 4.
            new HashMap<>() {{ put('s', 6); put('d', 7); }},                           // 5.
            new HashMap<>() {{ put('d', 7); }},                                        // 6.
            new HashMap<>() {{ put('d', 7); put(' ', 8); }},                           // 7.
            new HashMap<>() {{ put(' ', 8); }}                                         // 8.
        };
        int p = 0;
        char t;
        for(char c : s.toCharArray()) {
            if(c >= '0' && c <= '9') t = 'd';
            else if(c == '+' || c == '-') t = 's';
            else if(c == 'e' || c == 'E') t = 'e';
            else if(c == '.' || c == ' ') t = c;
            else t = '?';
            if(!states[p].containsKey(t)) return false;
            p = (int)states[p].get(t);
        }
        return p == 2 || p == 3 || p == 7 || p == 8;
    }
}



(2)剑指 Offer 67. 把字符串转换成整数

题目描述


写一个函数 StrToInt,实现把字符串转换成整数这个功能。不能使用 atoi 或者其他类似的库函数。

 

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 [−231,  231 − 1]。如果数值超过这个范围,请返回  INT_MAX (231 − 1) 或 INT_MIN (−231) 。

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 (−231) 。

题解


思路如下:比较暴力

  1. trim 去除多余的空格
  2. 判断正负 sign
  3. 循环把数字提取出来,用 double 来存储
  4. 最后判断大小。

AC 代码如下:

class Solution {
    // Faster: 20.58%
    public int strToInt(String str) {
        if (null == str || str.length() == 0) return 0;
        str = str.trim();
        if (null == str || str.length() == 0) return 0;

        int t = 1, index = 0;
        char firstChar =  str.charAt(0);
        if (firstChar == '-') {
            t = -1;
            index = 1;
        }
        if (firstChar == '+') {
            index = 1;
        }
        
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        while (index < str.length()) {
            char c = str.charAt(index);
            if (c > '9' || c < '0') break;
            sb.append(c);
            ++index;
        }
        
        String resultStr = sb.toString();
        if (resultStr.length() == 0) {
            return 0;
        }
        
        double ll = Double.parseDouble(resultStr) * t;
        
        if (ll > Integer.MAX_VALUE) return Integer.MAX_VALUE;
        if (ll < Integer.MIN_VALUE) return Integer.MIN_VALUE;
        return (int) ll;
    }
}