关于LeetCode解题提升（四）

遇到一道比较常规又能锻炼机械思维的题，打卡。

题目来源：https://leetcode-cn.com/problems/string-to-integer-atoi/

题目：字符串转换整数（atoi）

请你来实现一个 atoi 函数，使其能将字符串转换成整数。

首先，该函数会根据需要丢弃无用的开头空格字符，直到寻找到第一个非空格的字符为止。接下来的转化规则如下：

如果第一个非空字符为正或者负号时，则将该符号与之后面尽可能多的连续数字字符组合起来，形成一个有符号整数。
假如第一个非空字符是数字，则直接将其与之后连续的数字字符组合起来，形成一个整数。
该字符串在有效的整数部分之后也可能会存在多余的字符，那么这些字符可以被忽略，它们对函数不应该造成影响。
注意：假如该字符串中的第一个非空格字符不是一个有效整数字符、字符串为空或字符串仅包含空白字符时，则你的函数不需要进行转换，即无法进行有效转换。

在任何情况下，若函数不能进行有效的转换时，请返回 0 。

提示：

本题中的空白字符只包括空格字符 ' ' 。
假设我们的环境只能存储 32 位大小的有符号整数，那么其数值范围为 [−231,  231 − 1]。如果数值超过这个范围，请返回  INT_MAX (231 − 1) 或 INT_MIN (−231) 。
 

示例 1:

输入: "42"
输出: 42
示例 2:

输入: " -42"
输出: -42
解释: 第一个非空白字符为 '-', 它是一个负号。
  我们尽可能将负号与后面所有连续出现的数字组合起来，最后得到 -42 。
示例 3:

输入: "4193 with words"
输出: 4193
解释: 转换截止于数字 '3' ，因为它的下一个字符不为数字。
示例 4:

输入: "words and 987"
输出: 0
解释: 第一个非空字符是 'w', 但它不是数字或正、负号。
因此无法执行有效的转换。
示例 5:

输入: "-91283472332"
输出: -2147483648
解释: 数字 "-91283472332" 超过 32 位有符号整数范围。
  因此返回 INT_MIN (−231) 。

本人思路：要么使用常规法（if else），要么正则表达式提取数字。后者比较方便，所以我直接使用javascript AC了，代码如下：

/**
 * @param {string} str
 * @return {number}
 */
const myAtoi = function(str) {
  const newStr = str.trim().match(/^(-|+)?d+/g);
  return newStr? Math.max(Math.min(Number(newStr[0]), 2 ** 31 - 1), -(2 ** 31)):0;
};

然后看了官方思路，确实比较开阔思维，使用的是DFA（有限自动机）（感觉自己编译原理白学了，所以还是得去复习一下），整体思路就是确定几个状态，然后知道状态转移条件，确定开始和终止条件即可。

由于思路比较机械化，所以概念比较抽象，但是代码能够很好的表现出来。

start就是开始状态，接收+/-(有效字符）后，进入signed状态，然后接收number到核心状态in_number，其余不合理的字符串如果不满足条件会直接进入end状态。

代码：

class Automaton {
    string state = "start";
    unordered_map<string, vector<string>> table = {
        {"start", {"start", "signed", "in_number", "end"}},
        {"signed", {"end", "end", "in_number", "end"}},
        {"in_number", {"end", "end", "in_number", "end"}},
        {"end", {"end", "end", "end", "end"}}
    };

    int get_col(char c) {
        if (isspace(c)) return 0;
        if (c == '+' or c == '-') return 1;
        if (isdigit(c)) return 2;
        return 3;
    }
public:
    int sign = 1;
    long long ans = 0;

    void get(char c) {
        state = table[state][get_col(c)];
        if (state == "in_number") {
            ans = ans * 10 + c - '0';
            ans = sign == 1 ? min(ans, (long long)INT_MAX) : min(ans, -(long long)INT_MIN);
        }
        else if (state == "signed")
            sign = c == '+' ? 1 : -1;
    }
};

class Solution {
public:
    int myAtoi(string str) {
        Automaton automaton;
        for (char c : str)
            automaton.get(c);
        return automaton.sign * automaton.ans;
    }
};

巧妙的利用了unordered_map表示几个状态，get_col 方法就是状态的转移条件。