字串轉換成整數

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問題描述：輸入一個由數字組成的字串，把它轉換成整數並輸出，要求不能使用系統提供的轉換函式或方法。

             例如：輸入字串"123"，輸出整數123。

             許多程式設計語言提供了字串和各種類型的轉換的函數或方法，但是我們也要會自己編寫相應的轉換方法或函數，其他類型的轉換與此類似。

             這裡我以字串轉換為整型為例，進行介紹。

   分析：基本思路是從左至右掃描字串，把之前得到的數字乘以10，再加上當前字元表示的數字。但是在轉換的過程中，需要注意幾個問題。  

            1、Null 字元串輸入：輸入的是Null 字元串，對Null 字元串進行轉換，程式可能會崩潰，因此需要先判斷字串是否為空白。我們約定，當字串為空白時，返回0.

            2、正負符號：字串可能不僅包含數字，還有可能是以‘+‘或‘-‘開頭表示的正負整數字串，因此需要對第一個字元進行特殊處理。

            3、非法字元：輸入的字串中可能含有不是數字，也不是"+"或者"-"這樣的字元。因此，我們約定，每當碰到這些非法的字元時，停止轉換，返回0。

            4、整型溢出：輸入的數字是以字串的形式輸入，因此輸入一個很長的字串將可能導致溢出。因此要考慮邊界問題。 我們約定：

                               當轉化的值大於整型的最大值時，返回整型的最大值；

                               當轉換的值小於整型的最小值時，返回整型的最小值；

           上述四個問題中，最難處理的是溢出問題，因此，對於溢出，有兩種方法去解決。

            方法一：定義一個更大範圍的變數，作為轉換結果，並將轉換結果與整型的最大值和最小值進行比較，判斷是否溢出。此種方法比較簡單，我不再寫程式實現。

            方法二：讀者可以結合下面的代碼理解，在轉換某位字元之前，

                       對於正整數，先比較之前轉換的結果(本代碼中為strint)和max / 10的大小，即：

                                        若strint > max / 10，那麼說明最後一步轉換時，strint *10必定大於max，此時直接返回max。

                                        若strint == max / 10 ，那麼比較該位元字 c 和 max % 10的大小，如果c > max % 10，直接返回max。

                       對於負整數，同樣先比較之前轉換的結果(本代碼中為strint)和min / 10的大小，即：

                                        若-1*strint < min / 10，那麼說明最後一步轉換時，-1*strint *10必定小於min，此時直接返回min。

                                        若-1*strint == min / 10 ，那麼比較該位元字 -1*c 和 min % 10的大小，如果 -1*c < min % 10，直接返回min。

             由於第二種方法比較麻煩，這裡我給出第二種方法的Java程式碼，代碼寫法都比較通用，讀者可以很容易的轉換為其他語言實現。

             需要注意，Java中整型佔4個位元組，不同的程式設計語言可能不太一樣，讀者需要結合自己的程式設計語言進行適當的調整。

             綜上所述：完整的Java代碼如下：

            

 1 import java.util.*; 2  class Test { 3       public static int StringToInt(String str){ 4          int n=str.length(); 5          int strint=0; 6          int sign=1;                                //符號標誌 7          if(n==0)return 0;                          //如果字串為空白，則返回 0 8           9          if(str.charAt(0)==‘+‘)                     //預先處理第一個字元，因為第一個字元可能帶有符號位10              sign=1;11          else if(str.charAt(0)==‘-‘)12              sign=-1;13          else if(str.charAt(0)>=‘0‘&& str.charAt(0)<=‘9‘)14                  strint=str.charAt(0)-‘0‘;15               else  return strint;16          17          int max=(int)(Math.pow(2,31)-1);            //整數為正數的最大值 ，由於Java中整形佔4個位元組，不同的語言可能不太一樣，讀者需要自己調整18          int min=(int)Math.pow(-2,31);               //整數為負數的最小值19          for(int i=1;i<n;i++)                           //依次處理後續字元20          {   21              if(str.charAt(i)<‘0‘ || str.charAt(i)>‘9‘)return 0;      //如果後續字元中出現非數字字元，則直接返回 022              int c=str.charAt(i)-‘0‘;23              if(sign==1 && (strint > max / 10 || (strint == max / 10 && c > max % 10)))    //最大值越界處理24                  return max;25              if(sign==-1 && (-1*strint <min/10 || (-1*strint== min / 10 && -1*c < min % 10)))  //最小值越界處理26                  return min;27             28              strint=strint*10+c;                     //正常處理字串每一位 的字元 29          }30          return sign*strint;                        //正常返回結果31       }32     }33  34 public class Main {35     public static void main(String[] args) {36       String str=new String("-21474836");        //讀者可以根據需要進行各種測試，這裡不再舉例37       System.out.println("str="+str);38       System.out.println("轉換為整型後為："+Test.StringToInt(str));39       40     }41 42 }

View Code

輸出結果為：

str=-21474836
轉換為整型後為：-21474836

讀者可以自己再舉例進行驗證。

 

 這個題目給出了將字串轉換為整數的方法和需要注意的幾個問題，實際編程中，還會有其他類似的轉換問題，比如將字串轉換為浮點型（還要考慮小數點問題），等等。

 但是這個題目給了我們一種轉換的思路，還有需要注意的問題，總之，針對每個類型，要仔細考慮每個類型的特殊情況。關於其他類型的轉換，本文不再祥述，讀者可以照著這種思路進行考慮編程即可。

           

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