题目描述

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：

读入字符串并丢弃无用的前导空格
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。
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。
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）。
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 。
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 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）、' '、'+'、'-'和'.'组成

题目链接：https://leetcode.cn/problems/string-to-integer-atoi/

『1』模拟法

解题思路：

这个问题其实没有考察算法的知识，模拟的是日常开发中对于原始数据的处理（例如「参数校验」等场景），如果面试中遇到类似的问题，应先仔细阅读题目文字说明和示例，有疑惑的地方和需要和面试官确认，在编码的时候需要耐心和细心地调试。
其实很多时候，业务需求就是类似这样的问题，工作中如果遇到：

有现成的工具和类库需尽量使用，因为它们是性能更优，且经过更严格测试，是相对可靠的；

能抽取成工具类、工具方法的尽量抽取，以突出主干逻辑、方便以后代码复用；

不得不写得比较繁琐、冗长的时候，需要写清楚注释、体现逻辑层次，以便上线以后排查问题和后续维护。

参考题解：尽量不使用库函数、一次遍历（Java）

几个要点：
根据示例 1，需要去掉前导空格；
根据示例 2，需要判断第 1 个字符为+和-的情况，因此，可以设计一个变量sign，初始化的时候为1，如果遇到-，将sign修正为-1；
根据示例 3 和示例 4 ，在遇到第 1 个不是数字的字符的情况下，转换停止，退出循环；
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。注意：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；
由于涉及下标访问，因此全程需要考虑数组下标是否越界的情况。

特别注意：
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。

实现代码：

class Solution {
    // Simulation
    // N is the length of s
    // Time Complexity: O(N)
    // Space Complexity: O(1)
    public int myAtoi(String s) {
        if (s.isEmpty()) return 0;

        // 去除前导空格，满足步骤 1
        int start = 0;
        char[] str = s.toCharArray();
        while (start < str.length && str[start] == ' ') start++;
        if (start == str.length) return 0;

        // 判断正负号，满足步骤 2
        int sign = 1;
        if (str[start] == '+' || str[start] == '-') sign = str[start++] == '+' ? 1 : -1;

        // 处理数字，满足步骤 3、4、5
        long ans = 0;
        for (int i = start; i < str.length && Character.isDigit(str[i]); i++) {
            ans = ans * 10 + sign * (str[i] - '0');
            // 判断是否溢出
            if (ans >= Integer.MAX_VALUE) return Integer.MAX_VALUE;
            if (ans <= Integer.MIN_VALUE) return Integer.MIN_VALUE;
        }
        // 返回整数，满足要求 6
        return (int) ans;
    }
}