字符串——字符串转换的问题

字符串里存放的可以是字母,可以是数字,也可以是特殊字符,字母又可以大写和小写,这就导致字符串有一类常见的转换的题目,这些题目无非就是这几种类型的相互转换。但是在转换过程中需要处理几种特殊情况:

  • 如果是字符串转数字,则要考虑当前元素是不是数字。
  • 转完之后会不会溢出

L709 转换成小写字母

给你一个字符串 s ,将该字符串中的大写字母转换成相同的小写字母,返回新的字符串。

示例 1:

输入:s = "Hello"
输出:"hello"

示例 2:

输入:s = "here"
输出:"here"

示例 3:

输入:s = "LOVELY"
输出:"lovely"

提示:

  • 1 <= s.length <= 100
  • s 由 ASCII 字符集中的可打印字符组成

解法一: 恶搞版

class Solution {
    public String toLowerCase(String s) {
        return s.toLowerCase();
    }
}

解法二: 无脑版

 public String toLowerCase(String s) {
        char []chars = s.toCharArray();
        String res = "";
        for(char c : chars){
            char tem = c<91&&c>64?(char)(c+(32)):c;
           res += tem ;
        }
        return res;
    }

解法三:基于第二种优化

class Solution {
    public String toLowerCase(String s) {
           int n = s.length();
        char []chars = s.toCharArray();

        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            if (chars[i] >= 65 && chars[i] <= 90) {
                chars[i] += 32;
            }
        }
        return new String(chars);
    }
}

还有一种思路是基于字符串操作,将小写替换为大写,但是不推荐

L8 字符串转换整数 (atoi)

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:

  1. 读入字符串并丢弃无用的前导空格
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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)。
  5. 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
  6. 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:

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 。

提示:

  • 0 <= s.length <= 200
  • s 由英文字母(大写和小写)、数字(0-9)、' ''+''-''.' 组成

首先,这里根据题目可以知道:

  1. 首先,根据1.可以知道,去除前导空格
  2. 判断第一个字符是+或者是-,如果是-,使用一个标记量sign,即可
  3. 根据3,4,遇到第一个不是数字的情况下,转换停止,退出
  4. 根据示例 5,如果转换以后的数字超过了 int 类型的范围,需要截取。这里不能将结果 res 变量设计为 long 类型,注意:由于输入的字符串转换以后也有可能超过 long 类型,因此需要在循环内部就判断是否越界,只要越界就退出循环,这样也可以减少不必要的计算;
  5. 涉及到下标的操作,所以需要判断下标是否越界

Java 、Python 和 C++ 字符串的设计都是不可变的,即使用 trim() 会产生新的变量,因此我们尽量不使用库函数,使用一个变量 index 去做遍历,这样遍历完成以后就得到转换以后的数值。

这里需要有几个注意点:

  1. while (index < len && charArray[index] == ' ') {
               index++;
           }
    

    这里的index<len只能放在前,因为如果给定字符串“”的时候,会下标越界

  2. 当消除空格后,需要判断此时的index是否已经到了边界,防止特殊情况

  3. if (res > Integer.MAX_VALUE / 10 || res == Integer.MAX_VALUE / 10 && ch - '0' > Integer.MAX_VALUE % 10) {
                    return Integer.MAX_VALUE;
                }
                if (res < Integer.MIN_VALUE / 10 || res == Integer.MIN_VALUE / 10 && ch - '0' > -(Integer.MIN_VALUE % 10)) {
                    return Integer.MIN_VALUE;
                }
    

    这里的判断溢出逻辑是一个很经典的套路,因为直接用res进行*10判断的时候,已经溢出了,所以换一下,让Interger.MAX(MIN).VALUE/10是一样的

    res == Integer.MIN_VALUE / 10 这里判断当res到达214748364,差一位的时候,这个时候将ch - '0'这一位的数和MAX_VALUE的数进行比较,判断最后一位是否超出了范围。

  4. 最后因为会出现负数和正数两种情况,因此还需要乘sign符号位

class Solution {
    public int myAtoi(String str) {
        int len = str.length();
        char[] charArray = str.toCharArray();
        // 去除前导空格
        int index = 0;
        while (index < len && charArray[index] == ' ') {
            index++;
        }
        if (index == len)
            return 0;
        // 判断符号位
        int sign = 1;
        if (charArray[index] == '+') {
            index++;
        } else if (charArray[index] == '-') {
            index++;
            sign = -1;
        }
        int res = 0;
        while (index < len) {
            char ch = charArray[index];
            // 判断此时index是数字还是其他,不是数字直接退出
            if (ch < '0' || ch > '9') {
                break;
            }
            // 这里是符合条件,对数字进行转换和越界处理
            if (res > Integer.MAX_VALUE / 10 || res == Integer.MAX_VALUE / 10 && ch - '0' > Integer.MAX_VALUE % 10) {
                return Integer.MAX_VALUE;
            }
            if (res < Integer.MIN_VALUE / 10 || res == Integer.MIN_VALUE / 10 && ch - '0' > -(Integer.MIN_VALUE % 10)) {
                return Integer.MIN_VALUE;
            }
            // 没有越界,开始组成结果
            res = res * 10 + sign * (ch - '0');
            index++;
        }
        return res;

    }
}