การแปลง String เป็น Integer (atoi) ใน C++

โจทย์ปัญหา

Implement ฟังก์ชัน atoi (ASCII to Integer) แปลง String เป็น Integer โดย:

1. ข้าม Whitespace นำหน้า
2. อ่านเครื่องหมาย + หรือ - (ถ้ามี)
3. อ่านตัวเลข 0-9 ต่อเนื่อง
4. หยุดเมื่อเจอตัวอักษรที่ไม่ใช่ตัวเลข
5. จัดการ Overflow (Clamp ไว้ที่ INT_MIN/INT_MAX)

ตัวอย่าง

แนวคิดการแก้ปัญหา

1. ข้าม Leading Whitespaces
2. ตรวจสอบเครื่องหมาย (+/-)
3. สร้างตัวเลขทีละหลัก: result = result * 10 + digit
4. ตรวจสอบ Overflow ก่อนคูณ/บวก: if (result > INT_MAX/10 || (result == INT_MAX/10 && digit > INT_MAX%10))
5. คืนค่า result * sign

โค้ดตัวอย่าง (C++)

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

class Solution {
public:
    int myAtoi(string str) {
        int sign = 1;
        long long base = 0;  // ใช้ long long ป้องกัน overflow ระหว่างคำนวณ
        int i = 0;
        int n = str.size();

        // 1. ข้าม Whitespace
        while (i < n && str[i] == ' ') i++;

        // 2. เครื่องหมาย
        if (i < n && (str[i] == '+' || str[i] == '-')) {
            sign = (str[i] == '-') ? -1 : 1;
            i++;
        }

        // 3. อ่านตัวเลข
        while (i < n && isdigit(str[i])) {
            int digit = str[i] - '0';

            // 4. ตรวจสอบ Overflow
            if (base > INT_MAX / 10 || (base == INT_MAX / 10 && digit > INT_MAX % 10)) {
                return (sign == 1) ? INT_MAX : INT_MIN;
            }

            base = base * 10 + digit;
            i++;
        }

        return (int)(base * sign);
    }
};

int main() {
    Solution ob;
    cout << ob.myAtoi("-45") << endl;   // -45
    cout << ob.myAtoi(" 56") << endl;   // 56
    cout << ob.myAtoi("100") << endl;   // 100
    cout << ob.myAtoi("2147483648") << endl; // 2147483647 (clamped)
    return 0;
}

ผลลัพธ์

-45
56
100
2147483647

คำอธิบายเพิ่มเติม

• ความซับซ้อนด้านเวลา: O(n) (n = ความยาว String)
• ความซับซ้อนด้านพื้นที่: O(1)
• ใช้ long long สำหรับตัวแปรชั่วคราว ป้องกัน Overflow ระหว่างคำนวณ
• Standard library มี std::stoi, std::stol, std::stoll แต่โยน Exception เมื่อ Overflow