🚀 手写 atoi：把字符串稳稳地转成整数LeetCode 第 8 题：**String to Integer (at

LeetCode 第 8 题：String to Integer (atoi)
是一道看起来简单，但细节极多的经典题目。

这道题并不考复杂算法，而是非常考验：

规则拆解能力
边界条件意识
对整数溢出的理解

本文将围绕一份标准 Java 实现，系统讲清楚这道题的解题思路与设计细节。

一、题目规则拆解

题目要求我们模拟 C/C++ 中的 atoi 行为，将字符串转换为 32 位有符号整数。

转换规则如下：

忽略字符串前导空格
可选的正负号 + 或 -
读取连续的数字字符
遇到非数字字符立即停止解析
若数值超出 int 范围，需要进行截断
若无法转换，返回 0

重点在于：不是调用库函数，而是完整手写解析逻辑。

二、推荐实现代码（核心版本）

class Solution {
    public int myAtoi(String s) {
        int i = 0;
        int n = s.length();
        int sign = 1;
        int res = 0;

        // 跳过前导空格
        while (i < n && s.charAt(i) == ' ') {
            i++;
        }

        // 处理正负号
        if (i < n && (s.charAt(i) == '+' || s.charAt(i) == '-')) {
            sign = s.charAt(i) == '-' ? -1 : 1;
            i++;
        }

        // 读取数字
        while (i < n && Character.isDigit(s.charAt(i))) {
            int digit = s.charAt(i) - '0';

            // 溢出判断
            if (res > Integer.MAX_VALUE / 10 ||
               (res == Integer.MAX_VALUE / 10 && digit > 7)) {
                return sign == 1 ? Integer.MAX_VALUE : Integer.MIN_VALUE;
            }

            res = res * 10 + digit;
            i++;
        }

        return res * sign;
    }
}

三、为什么要先跳过空格？

while (i < n && s.charAt(i) == ' ') {
    i++;
}

这是为了处理类似以下输入：

"   -42"

如果不跳过空格，后续逻辑会直接失败。

四、为什么符号要单独处理？

int sign = 1;
if (s.charAt(i) == '-') sign = -1;

这是一个非常重要的设计点：

数字解析阶段只处理“无符号整数”
正负信息由 sign 单独控制

这样做的好处是：

简化数值构建逻辑
为后续统一的溢出判断打下基础

五、`digit = s.charAt(i) - '0'` 的意义

int digit = s.charAt(i) - '0';

这是字符转整数的标准写法。

原理是 ASCII 编码连续：

'0' -> 48
'1' -> 49
...
'9' -> 57

因此字符减 '0'，即可得到对应的数值。

六、溢出判断为什么要提前？

核心代码如下：

if (res > Integer.MAX_VALUE / 10 ||
   (res == Integer.MAX_VALUE / 10 && digit > 7)) {
    return sign == 1 ? Integer.MAX_VALUE : Integer.MIN_VALUE;
}

为什么不能先计算再判断？

因为一旦执行：

res = res * 10 + digit;

如果发生溢出，res 本身已经不可信了。

正确做法必须是在乘 10 之前判断是否会溢出。

七、为什么只判断上限，不判断下限？

这是这道题中最容易被忽略、但最巧妙的设计点。

原因如下：

res 始终为非负数
负号由 sign 控制
一旦发生正数上溢：
- 正号 → 返回 Integer.MAX_VALUE
- 负号 → 返回 Integer.MIN_VALUE

也就是说：

正数上溢，本质上已经覆盖了负数下溢的情况。

八、示例说明

输入：

"-2147483649"

执行过程：

解析符号，sign = -1
数字解析到 214748364
下一位数字为 9
触发溢出判断
返回 Integer.MIN_VALUE

结果完全符合题意。

九、为什么不直接用 long？

确实可以使用 long 来规避溢出，但不推荐：

偏离题目考察重点
面试时容易被追问
学不到真正的边界控制能力

这道题的价值，恰恰在于用 int 写对溢出判断。

十、这道题真正考察的能力

字符串解析能力
状态管理与流程控制
整数边界与溢出意识
代码鲁棒性设计

这不是一道算法题，而是一道非常典型的工程题。

总结

atoi 的难点不在转换，而在于规则拆解与边界控制。
当你能从容写出这道题时，说明你已经对整数安全和输入解析有了扎实理解。

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