C语言实现：编写属于你自己的 atoi() 函数

C 语言中的 atoi() 函数 接收一个字符串（该字符串代表一个整数）作为参数，并返回其 int 类型的值。因此，基本上该函数用于将字符串参数转换为整数。

语法:

int atoi(const char strn)

参数： 该函数接受一个参数 strn，它指的是需要被转换为等效整数的字符串参数。
返回值： 如果 strn 是有效输入，则该函数返回传入字符串数字对应的等效整数。如果没有发生有效转换，则该函数返回零。
示例:

#include 
#include 
#include 

int main()
{
    int val;
    char strn1[] = "12546";

    val = atoi(strn1);
    printf("String value = %s
", strn1);
    printf("Integer value = %d
", val);

    char strn2[] = "GeeksforGeeks";
    val = atoi(strn2);
    printf("String value = %s
", strn2);
    printf("Integer value = %d
", val);

    return (0);
}

输出

String value = 12546
Integer value = 12546
String value = GeeksforGeeks
Integer value = 0

时间复杂度: O(1)

辅助空间: O(1)

现在，让我们了解在各种条件支持下，创建属于自己的 atoi() 函数的几种方法：
推荐：请在转到解决方案之前，先在“练习”上解决它。
方法 1： 以下是一种不考虑任何特殊情况的基础转换实现。

• 将结果初始化为 0。
• 从第一个字符开始，并对每个字符更新结果。
• 对于每个字符，按照 result = result 10 + (s[i] – ‘0‘)* 来更新答案。

// 在C语言中实现 atoi() 的程序
#include 

// 一个简单的 atoi() 函数
int myAtoi(char* str)
{
    // 初始化结果
    int res = 0;

    // 遍历输入字符串的所有字符
    // 并更新结果
    // 获取相应数字的ASCII字符并
    // 减去 ‘0‘ 的编码以获取数值
    // 将 res 乘以 10 以将数字
    // 向左移位并更新运行总和
    for (int i = 0; str[i] != ‘\0‘; ++i)
        res = res * 10 + str[i] - ‘0‘;

    // 返回结果。
    return res;
}

// 驱动代码
int main()
{
    char str[] = "89789";
  
    // 函数调用
    int val = myAtoi(str);
    printf("%d ", val);
    return 0;
}

输出

89789

时间复杂度: O(N)

辅助空间: O(1)

方法 2： 此实现处理负数。如果第一个字符是 ‘-‘，则将符号存储为负，然后使用之前的方法将字符串的其余部分转换为数字，最后乘上符号。

// 一个C程序，用于
// atoi 的实现
#include 

// 一个简单的 atoi() 函数
int myAtoi(char* str)
{
    // 初始化结果
    int res = 0;

    // 初始化符号为正
    int sign = 1;

    // 初始化第一个数字的索引
    int i = 0;

    // 如果数字是负数，
    // 则更新符号
    if (str[0] == ‘-‘) {
        sign = -1;

        // 同时更新第一个数字的索引
        i++;
    }

    // 遍历所有数字
    // 并更新结果
    for (; str[i] != ‘\0‘; ++i)
        res = res * 10 + str[i] - ‘0‘;

    // 返回带符号的结果
    return sign * res;
}

// 驱动代码
int main()
{
    char str[] = "-123";
  
    // 函数调用
    int val = myAtoi(str);
    printf("%d ", val);
    return 0;
}

输出

-123

时间复杂度: O(N)
辅助空间: O(1)
方法 3： 此实现处理各种类型的错误。如果 str 为 NULL 或 str 包含非数字字符，则返回 0，因为该数字无效。
输出

-134

方法 4： 需要处理四种极端情况：

• 丢弃所有前导空白字符
• 数字的符号
• 溢出
• 无效输入

要删除前导空白字符，可以运行一个循环直到到达数字字符。如果数字大于或等于 INTMAX/10。那么如果符号为正则返回 INTMAX，如果符号为负则返回 INT_MIN。其他情况在之前的方法中已处理。

演练:

下面是上述方法的实现：

// 一个简单的C++程序，用于
// atoi 的实现
#include 
#include 

int myAtoi(const char* str)
{
    int sign = 1, base = 0, i = 0;
    
    // 如果是空白字符则忽略。
    while (str[i] == ‘ ‘) 
    {
        i++;
    }
    
    // 数字的符号
    if (str[i] == ‘-‘ || str[i] == ‘+‘) 
    {
        sign = 1 - 2 * (str[i++] == ‘-‘);
    }
  
    // 检查有效输入
    while (str[i] >= ‘0‘ && str[i]  INT_MAX / 10 || (base == INT_MAX / 10 && str[i] - ‘0‘ > 7)) 
        {
            if (sign == 1)
                return INT_MAX;
            else
                return INT_MIN;
        }
        base = 10 * base + (str[i++] - ‘0‘);
    }
    return base * sign;
}

// 驱动代码
int main()
{
    char str[] = "  -123";
  
    // 函数调用
    int val = myAtoi(str);
    printf("%d ", val);
    return 0;
}

输出

-123

时间复杂度: O(N)
辅助空间: O(1)