leetcode之令人頭大的有限狀態自動機

2021-10-23 03:12:22 字數 2625 閱讀 1208

今日打卡一題是leetcode 8. 字串轉換整數 (atoi)。但從題目看來,感覺挺簡單呀,這不就是語言裡面會自帶的atoi函式嗎?跟傳說中編譯原理中的自動機有什麼關係,做題要不要這麼博學。

其實由於將字串轉換成整數的時候限制條件有很多個,流程複雜。所以使用有限狀態自動機可以梳理開始和結束,中間各種條件轉換和狀態變化,進行流程控制,覆蓋整個功能。

請你來實現乙個 atoi 函式,使其能將字串轉換成整數。

首先,該函式會根據需要丟棄無用的開頭空格字元,直到尋找到第乙個非空格的字元為止。接下來的轉化規則如下:

如果第乙個非空字元為正或者負號時,則將該符號與之後面盡可能多的連續數字字元組合起來,形成乙個有符號整數。

假如第乙個非空字元是數字,則直接將其與之後連續的數字字元組合起來,形成乙個整數。

該字串在有效的整數部分之後也可能會存在多餘的字元,那麼這些字元可以被忽略,它們對函式不應該造成影響。

注意:假如該字串中的第乙個非空格字元不是乙個有效整數字元、字串為空或字串僅包含空白字元時,則你的函式不需要進行轉換,即無法進行有效轉換。

在任何情況下,若函式不能進行有效的轉換時,請返回 0 。

本題中的空白字元只包括空格字元 ' ' 。

假設我們的環境只能儲存 32 位大小的有符號整數,那麼其數值範圍為 [−231, 231 − 1]。

如果數值超過這個範圍,請返回 int_max (231 − 1) 或 int_min (−231) 。

示例 1:

輸入: "42"

輸出: 42

示例 2:

輸入: "   -42"

輸出: -42

解釋: 第乙個非空白字元為 '-', 它是乙個負號。

我們盡可能將負號與後面所有連續出現的數字組合起來,最後得到 -42 。

示例 3:

輸入: "4193 with words"

輸出: 4193

解釋: 轉換截止於數字 '3' ,因為它的下乙個字元不為數字。

示例 4:

輸入: "words and 987"

輸出: 0

解釋: 第乙個非空字元是 'w', 但它不是數字或正、負號。

因此無法執行有效的轉換。

示例 5:

輸入: "-91283472332"

輸出: -2147483648

解釋: 數字 "-91283472332" 超過 32 位有符號整數範圍。

因此返回 int_min (−231) 。

**leetcode官方題解。題解的下一句話就是:

接下來程式設計部分就非常簡單了:我們只需要把上面這個狀態轉換表抄進**即可。

所以看到這裡你懂了嗎?我可是一臉問號。這就完了?

結果看了官方實現的**,這不是跟我自己梳理的差不多嗎。所以我們不要畏懼自動機這個概念,而是使用它為我們服務。以下為梳理過程。

1 確定自動機中需要考慮的資料分類

答:資料有4類:數字,正負符號,空格和其他

2 確定自動機中資料的狀態

答:自動機最後返回的結果為數字*正負符號,若是遇到其他則返回0,空格不影響結果。

3 確定自動機的開始和結束

答:當遇到數字,或者正負符號的時候,自動機開始。

當數字溢位,或者遇到其他,或者得到最後的結果,自動機結束。

4 確定自動機開始後的流程

- 遇到數字,[自動機開始],進行計算,[溢位返回或計算結束返回,自動機結束]

- 遇到正負符號,[自動機開始],符號保留

- 遇到不是數字,不是空格的,直接返回0

- 自動機開始]的狀態下,遇到非數字,[自動機結束]

時間複雜度:o(n)

空間複雜度:o(1)

func

myatoi

(str string

)int

if res <

-214748364

|| res ==

-214748364

&&int

(v-'0'

)>

8 res = res*

10+ flag*

int(v-

'0')

begin =

true

}else

else

if v ==

'-'else

if v ==

'+'else

if v !=

' '}

}return res

}

其實**的實現部分沒有抽象乙個自動機出來,所以只能說**實現使用了自動機的思想。具體的抽象自動機的形式推薦檢視leetcode官方題解。

再次被演算法在各種高深如編譯原理般的領域無處不在而感動。說好的演算法只有在面試的時候會用到呢?哈哈,程式設計師需內外兼修。高手需要知識淵博呦。加油!

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