优化一个已有的 Go 程序:字符串转换为整数 | 青训营

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在刚学完go语言基础用法时,为了巩固学到的知识点,我在力扣上刷了几天算法题,其中有道算法题:8. 字符串转换整数 (atoi)

image.png

我在想这段时间我学习go语言和算法是否有所进步,打算以该题作为目标,进行提高代码性能并减少资源占用。

首先回顾一下题目要求

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:

  1. 读入字符串并丢弃无用的前导空格
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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)。
  5. 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 。
  6. 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

 

提示:

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

之前写的代码如下,我们要做的就是优化这些代码

func myAtoi(s string) int {
	num := 0
	update := false
	flag := 0
	arr := []rune(s)
	for _, item := range arr {
		if update && ('0' > item || item > '9') {
			break
		} else if flag == 0 && item == '+' {
			flag = 1
			update = true
		} else if flag == 0 && item == '-' {
			flag = -1
			update = true
		}else if item==' ' &&!update{
			continue
		}else if '0' <= item && item <= '9' {
			update = true
			num *= 10
			temp := num
			num, _ = strconv.Atoi(string(item))
			num += temp
			if num > math.MaxInt32 && flag != -1 {
				return math.MaxInt32
			} else if num > -math.MinInt32 && flag == -1 {
				return math.MinInt32
			}
		} else {
			return num
		}
	}
	if flag == -1 {
		num = -num
	}
	return num
}

通过阅读以上题目,可以发现 ' ','-','+'三者只允许在开始时出现,若首先出现+或-或数字三者中的任意一种时,在其后面若不是数字,便可以结束循环并return,因此我们可以在开始时就把字符串开始的空格给清除,然后判断是否有+-号,然后进入循环体对后面的数字部分进行操作,若在某次循环中发现该位置的值不是数字,便跳出循环。

大体思路便是这些

以下是优化后的代码

func myAtoi(s string) int {
	result, sign, i, n := 0, 1, 0, len(s)
	for ; i < n && s[i] == ' '; i++ {
	}
	if i>=n{
		return 0
	}
	if s[i] == '+' {
		i++
	} else if s[i] == '-' {
		sign = -1
		i++
	}
	for ; i < n; i++ {
		if s[i] <= '9' && s[i] >= '0' {
			result = result*10 + int(s[i]-'0')
		} else {
			break
		}
		if sign == 1 && result > math.MaxInt32 {
			return math.MaxInt32
		} else if sign == -1 && result-1 > math.MaxInt32 {
			return math.MinInt32
		}
	}
	return sign * result
}

可以看到,代码运行时间缩小到了0ms,内存减少也有所进步 image.png 以上便是我学习过程中优化一个已有的 Go 程序,提高其性能并减少资源占用,把实践过程和思路整理成文章的全部内容,若您有更好的思路来做这道题,欢迎回复。