字符串转换函数-leetCode-008

问题描述：

实现一个将字符串转换为整数的函数时，需要考虑各种边界情况和细节，例如空格的处理、符号的判断、数字的读取以及整数溢出的处理等。以下是详细的解题过程以及代码实现。

问题分析

1. 空格处理：需要丢弃字符串开头的空格字符。

2. 符号判断：检查字符串的第一个有效字符是否为正或负号。

3. 数字读取：读取连续的数字字符，直到遇到非数字字符或字符串结束。

4. 整数溢出处理：确保读取的整数不超过32位有符号整数的范围。

解题思路

1. 初始化：初始化一个索引用于遍历字符串，以及标志符号的变量。

2. 跳过前导空格：遍历字符串直到第一个非空格字符。

3. 判断符号：检查第一个非空格字符是否为正或负号，并设置相应的符号。

4. 读取数字字符：遍历字符，将连续的数字字符转换为整数，同时检查是否溢出。

5. 处理溢出：在每一步累加时，检查是否超过32位整数的最大或最小值。

class Solution {
    public int myAtoi(String s) {
        int index = 0; // 初始化索引，用于遍历字符串
        int sign = 1;  // 初始化符号为正
        int result = 0; // 初始化结果为0
        int n = s.length(); // 获取字符串长度
        
        // 跳过字符串开头的所有空格字符
        while (index < n && s.charAt(index) == ' ') {
            index++;
        }
        
        // 检查当前字符是否为正号或负号，以确定整数的符号
        if (index < n && (s.charAt(index) == '+' || s.charAt(index) == '-')) {
            sign = (s.charAt(index) == '+') ? 1 : -1; // 根据符号更新sign变量
            index++; // 移动索引到下一个字符
        }
        
        // 遍历字符串，读取连续的数字字符
        while (index < n && Character.isDigit(s.charAt(index))) {
            int digit = s.charAt(index) - '0'; // 将字符转换为对应的数字
            
            // 检查是否溢出：如果当前结果大于 (Integer.MAX_VALUE - digit)/10，则下一次乘10加digit会溢出
            if (result > (Integer.MAX_VALUE - digit) / 10) {
                // 如果溢出，根据符号返回最大或最小值
                return (sign == 1) ? Integer.MAX_VALUE : Integer.MIN_VALUE;
            }
            
            // 将当前数字加入结果
            result = result * 10 + digit;
            index++; // 移动到下一个字符
        }
        
        // 返回带有符号的结果
        return sign * result;
    }
}

时间复杂度

该算法的时间复杂度为 O(n)，其中 n 是字符串的长度。这是因为算法中各个步骤的复杂度如下：

1. 跳过前导空格：最坏情况下，可能需要遍历整个字符串（如果字符串全是空格），时间复杂度为 O(n)。

2. 处理符号：仅检查一个字符，时间复杂度为 O(1)。

3. 读取数字字符：最坏情况下，可能需要遍历整个字符串（如果字符串全是数字），时间复杂度为 O(n)。

空间复杂度

该算法的空间复杂度为 O(1)，因为只使用了少量的额外变量（如 index、sign、result 等），所使用的额外空间不随输入字符串的长度变化而变化。