算法题：字符串转换整数 (atoi)（题目+思路+代码+注释）

题目

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

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/string-to-integer-atoi
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思路

测试样例范围极其狠，各种你想不到的测试用例，大家可以到上边leetcode链接去尝试，我提交第11次的时候才通过。时间上超过99.57%的人。

• 遍历读取字符，分类讨论遇到的各种情况，并在某些情况直接退出遍历
• 由于有其他干扰字符，则使用一个变量记录状态
• 是否在读取 read=-1 当开始读取后置为1
• 读取的是个正数还是负数 factory=1 如果是负数就置为-1
• 最后读取的结果 ret=0
• 开始读取遍历字符 c>=‘0’&&c<=‘9’ 就是个数字
• 遇到 数字
  • 没有读取
    • 前一个字符是否是负号，是负号就让factory=-1
    • 当前数 suffix=c-48; （利用ASCII码特性）
    • 进入读取状态
    • 将ret=该数乘以factory
  • 正在读取
    • 判断是否会越界，越界的话则返回临界值
    • 当前数 suffix=c-48; （利用ASCII码特性）
    • 不会越界就 ret=ret*10+suffix
• 遇到空格
  • 没有读取
    • continue继续遍历
  • 正在读取
    • 退出循环，结束读取
• 遇到正号+负号-
  • 没有读取
    • 下一个字符是否为数字，不为数字直接退出，读取完成
    • 为数字则continue继续遍历
  • 正在读取
    • 直接退出，读取完成
• 遇到其他字符
  • 直接退出，读取完成
• 返回ret

代码

public class Solution {
    public int myAtoi(String s) {
        //-1 没有开始读   1正在读
        int read=-1;
        //最后返回的数
        int ret=0;
        //正数还是负数
        int factory=1;
        //对字符串遍历
        for (int i=0,len=s.length();i<len;i++){
            char c=s.charAt(i);
            //遇到数字
            if (c>='0'&&c<='9'){
                //还没开始读取
                if (read==-1){
                    //如果前面有负号则为负数
                    if (i!=0&&s.charAt(i-1)=='-'){
                        ret=factory=-1;
                    }else {
                        ret=1;
                    }
                    //字符变数字并乘以负号
                    ret=ret*(c-48);
                    //标记为已经开始读取数字了
                    read=1;
                }else if (read==1){
                    //读取到的要添加到尾部的数字
                    int suffix=factory*(c-48);
                    //越界判断
                    if (ret>Integer.MAX_VALUE/10||(ret==Integer.MAX_VALUE/10 && suffix>7)){
                        ret=Integer.MAX_VALUE;
                        break;
                    }
                    if (ret<Integer.MIN_VALUE/10 || (ret==Integer.MIN_VALUE/10 && suffix<-8)){
                        ret=Integer.MIN_VALUE;
                        break;
                    }
                    //没有越界就把数添加到之前数的尾部
                    ret=ret*10+suffix;
                }
            }else if(c==' '){
                //如果正在读取那就直接退出，读取完成
                if (read==1){
                    break;
                }else {
                    //如果还没有读取过就继续遍历
                    continue;
                }
            }
            else if ((c=='+'||c=='-')&&i!=len-1){
                //读取到了符号字符，判断下一个字符
                char next=s.charAt(i+1);
                //如果还没有读取，并且下一个字符不是数字那就退出
                if (read==-1&&next>='0'&&next<='9'){
                    continue;
                }else {
                    break;
                }
            }
            else {
                //读取到其他无效字符直接退出
                break;
            }
        }
        return ret;
    }


    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(new Solution().myAtoi("2147483648"));
    }
}

惨不忍睹