c++实现atoi()和itoa()函数（字符串和整数转化）

（0）

c++类型所占的字节和表示范围

c 语言里 类型转换那些事儿（补码 反码）

应届生面试准备之道

最值得学习阅读的10个C语言开源项目代码

一：起因

（1）字符串类型转化为整数型（Integer)。还是字符串类型（String)转化为Double类型，这在java里面有非常好的内部函数。非常easy的事情；

（2）可是在c里面没有Integer Double等包装类，由char[]数组转化为整数型就变得不那么简单了，atoi（）  itoa（）在widows以下有，可是网上说linux 下好像没有 itoa() 函数，用 sprintf() 好了。可是本人測试了一下sprintf()  sscanf()的效率非常低。

（3）所以自己手动实现了一下atoi()（字符串转整数）  itoa（整数转字符串）两个函数，有哪里不正确的地方，大家指正。

（4）我也幼稚过 请看 当初写的关于int --> string 的 blog

（插入———— begin）

（0） 在区间(0,1)上任取三个数,则这三个数之和小于1的概率为?

答案是1/6,怎么计算的,求具体解答？
设所取的三个数分别为 x、y、z ,则 0<x<1,0<y<1,0<z<1 ,
满足上述条件的点 P（x,y,z）构成一个棱长为 1 的正方体,体积为 V=1*1*1=1 ,
满足 x+y+z=1 的点是分别过（1,0,0）、（0,1,0）、（0,0,1）的平面,
而满足 x+y+z<1 的点位于正方体内、平面的下方,体积为 V1=1/3*1/2*1*1*1=1/6  （要是三个随意小于2的数呢？） 

（1）先看一段程序

// test for begin
#define fuc(a) ((a)*(a))
//test for end
	// test for begin
	int aa = 5;
	cout << "fuc(a++): " << fuc(aa++) <<endl;//25
	aa = 5;
	cout << "fuc(++a): " << fuc(++aa) <<endl;//49
	aa = 5;
	cout << aa << aa++ << endl;//6,5
	aa = 5;
	cout << aa++ << aa << endl;// 5,5

	int b[7] = {1,2,3,4,5,7,8};
	int *ptr = (int*)(&b+1);// 如今的ptr指向数组长度的下一位置
	printf("%d,%d\n",*(b+1),*(ptr-1));// ptr-1指向b[len-1]最后一个元素
	cout << &b << "," << ptr << "," << b << "," << (*ptr) << endl;

	int d = 5;
	int c =10;
	int &ii = d;// 大哥啊，这是引用啊~~~哎~~~这都不会了，还笔试个毛啊。这都忘了，还面试个毛啊
	int *jj = &c;
	int *&kk = jj;// 从右往左读，指针的引用；
   	 //int*&p 是 指针的引用，它是一个 指针 的 别名 ，一般能够当成 指针 使用。

	cout << ii << endl;
	//test for end

解析

int *ptr=(int *)(&a+1)

【理论知识】：首先须要搞明确a,&a.     a既是数据名，又是指向数组第一个元素的指针。

sizeof(a)=20, 此时a的类型为int[5]数组。

sizeof(*a)=4，由于有取值符*，表示把a当成一个指针(int*)，而a指向数组的首地址，即a=&(a[0])，即sizeof(*a)=sizeof(*&(a[0]))=sizeof(a[0])=sizeof(int)=4。

*(a+1)中把a当成一个指针，a+1=a+sizeof(int)。a+1指向a的下一个整形地址既&a[1]。因此*(a+1)=*(&a[1])=a[1]=2。

(&a+1)先取变量a的地址，并依据a的地址获得下一个与a同类型的相邻地址。依据前面所说的a的类型为int[5]数组。

&a+1=&a+sizeof(5*int)，因此&a+1指向的地址为&a[5](数组a[5]的下一个地址)。(int*)(&a+1)把这个相邻地址显式类型转换为int类型的地址int*ptr=(int*)(&a+1);所以ptr指向&a[5]，而且ptr是一个int类型的指针。

ptr-1=ptr-sizeof(int)，故ptr-1指向&a[4]。

因此，*(ptr-1)的值即为a[4]=5。

【个人理解】：
a[5]即能够看成是一个一维数组，也能够看成是一个仅仅有一行的二维数组a[1][5]。
所以a指向一维数组的首地址，即a=&a[0]，a+1指向&a[1]。

每次加的地址长度为sizeof(int).
而&a指向二维数组的首地址,即&a=&a[0][5]，&a+1指向&a[1][5]。每次加的地址长度为sizeof(5*int).

（3）【题目】

Given a singly linked list L: L0→L1→…→Ln-1→Ln,
reorder it to: L0→Ln→L1→Ln-1→L2→Ln-2→…
You must do this in-place without altering the nodes' values.

【分析】
题目思路比較直接：
(1)找到链表的中间节点，把链表划分成2个子链表。假设原链表长度为奇数。那么第一个子链表的长度多1。
(2)翻转第二个子链表；
(3)交叉合并两个子链表。

比如{1,2,3,4,5,6,7}
(1)找到链表的中间节点为4，把链表划分成2个子链表：{1,2,3,4}和{5,6,7}。
(2)翻转第二个子链表得到{7,6,5}
(3)交叉合并{1,2,3,4}和{7,6,5}得到{1,7,2,6,3,5,4}

//
/*
    version: 1.0
    author: hellogiser
    blog: http://www.cnblogs.com/hellogiser
    date: 2014/5/30
*/
#include "stdafx.h"


struct ListNode
{
    int value;
    ListNode *next;
};

// find middle node of list
ListNode *FindMiddleNode(ListNode *head)
{
    if(NULL == head)
        return NULL;
    ListNode *fast = head, *slow = head;
    while(fast != NULL && fast->next != NULL)
    {
        // move fast 2 steps
        fast = fast->next->next;
        if (fast == NULL)
            break;
        // move slow 1 step
        slow = slow->next;
    }
    return slow;
}

// reverse list
ListNode *ReverseList(ListNode *head)
{
    if(NULL == head || NULL == head->next)
        return head;
    ListNode *prev = NULL, *cur = head, *next = NULL;
    while(cur != NULL)
    {
        // save next
        next = cur->next;
        // reverse
        cur->next = prev;
        // update prev and cur
        prev = cur;
        cur = next;
    }
    return prev;
}

// cross merge list
ListNode *CrossMergeList(ListNode *head1, ListNode *head2)
{
    if(NULL == head1)
        return head2;
    else if (NULL == head2)
        return head1;


    ListNode *node1 = head1, *node2 = head2;
    while(node2 != NULL)
    {
        ListNode *temp1 = node1->next;
        ListNode *temp2 = node2->next;
        node1->next = node2;
        node2->next = temp1;
        // update node1 node2
        node1 = temp1;
        node2 = temp2;
    }
    return head1;
}


// reorder list
ListNode *ReOrderList(ListNode *head)
{
    if(NULL == head || NULL == head->next)
        return head;


    // find middle node of list
    ListNode *middle = FindMiddleNode(head);
    // split into 2 lists
    ListNode *head1 = head;
    ListNode *head2 = middle->next;
    // detach the 2 lists
    middle->next = NULL;
    // reverse list2
    head2 = ReverseList(head2);
    // cross merge 2 lists
    return CrossMergeList(head1, head2);
}

（插入——————end）

二：实现

（1）atoi（）函数原型：int atoi(char *str)  头文件 stdlib.h

函数用途：将字符串转换成一个整数值
输入參数：str 待转换为整型数的字符串
返回值：成功返回转换后的数值，失败则返回0.

（2）代码实现

int my_atoi(char s[])
{
    int i,n,sign;

    for(i=0;isspace(s[i]);i++);   //跳过空白，isspace()这个函数在type.h头文件里；也能够s[i]==' '实现

    sign=(s[i]=='-')?
-1:1;
    if(s[i]=='+'||s[i]=='-')     //跳过符号位
        i++;
    for(n=0;isdigit(s[i]);i++)
        n=10*n+(s[i]-'0');    //将数字字符转换成整形数字，isdigit()这个函数在type.h头文件里。也能够s[i]>='0' && s[i]<='9''实现; 0x30是 '0'
    return sign*n;
}

（3） itoa()函数的原型：char *itoa( int value, char *str,int radix)

函数用途：将整数型值value转换成一个字符串
输入參数：value待转换的整型数 。str目标字符串的地址，即返回值。radix：转换后的进制数，能够是10进制、16进制等。

返回值：成功返回一个字符串.

（4）代码实现

/*
Converts an int or long into a character string
将一个整数转化为字符串
*/
char* my_itoa(int n,char str[])
{
    int i,j,len,sign;

    if((sign=n)<0)    //记录符号
        n=-n;         //使n成为正数
    i=0;
    do{
        str[i++]=n%10+'0';    //取下一个数字
    }while((n/=10)>0);      //循环相除

    if(sign<0)
        str[i++]='-';
    str[i]='\0';
    len = i;//
    for(j=len-1,i=0;j>i;j--,i++)        //生成的数字是逆序的，所以要交换
    {
        str[j] ^= str[i];
        str[i] ^= str[j];
        str[j] ^= str[i];
    }
    return str;
}

(5) 主函数測试

#include "stdio.h"
#include "ctype.h"
#include "stdlib.h"
int main()
{
    int n;
    char str[32],*ans;
    ans = my_itoa(-123,str);
    printf("自编自导的整形转字符串函数my_itoa():%s %s\n",ans,str);
    printf("系统自带的整形转字符串函数itoa():%s %s\n",itoa(-1,str,16),str);
    printf("自编自导的字符串转整形函数my_atoi():%d\n",my_atoi("  22qqq"));
    printf("系统自带的字符串转整形函数atoi():%d\n",atoi("  -2qqq "));
    system("pause");
    return 0;
}

（6）測试结果：

三：不足之处

（1） itoa()函数的原型：char *itoa( int value, char *str,int radix)，自己并未全然实现。仅仅是简单的实现了10进制的

（2）以下会改进的，上面有不足之处，请大神不吝赐教

（3） itoa()函数的原型：char *itoa( int value, char *str,int radix)。自己简单的实现。默认是实现了10进制的

char __itoa[] = {'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9',
                'a','b','c','d','e','f'};
const unsigned int MY_MAX = 0xFFFFFFFFu;
char* my_itoa2(int n,char str[],int radix=10)
{
    int i,j,len,sign;
    unsigned int tmp;
    i = 0;
    if(n<0)    //
    {
        tmp = MY_MAX + n + 1;// 这样貌似能够了，依照取反加一的方式进行的
        do{
            str[i++]=__itoa[tmp%radix];    //取下一个数字
        }while((tmp/=radix)>0);//循环相除
    }
    else
    {
        do{
            str[i++]=__itoa[n%radix];    //取下一个数字
        }while((n/=radix)>0);//循环相除
    }

    str[i]='\0';
    len = i;//
    for(j=len-1,i=0;j>i;j--,i++)        //生成的数字是逆序的，所以要交换
    {
        str[j] ^= str[i];
        str[i] ^= str[j];
        str[j] ^= str[i];
    }
    return str;
}