整數溢出查詢

Question

我已經為ATOI（字符串到整數轉換）編寫了以下程序。 如果我的持續回答超出或低於該值，我將嘗試檢測“整數溢出”錯誤。 但是我收到以下錯誤。

 public class Solution {
 public int myAtoi(String str) {
    int index = 0;
    boolean isPos = true;
    int temp = 0;
    int ans = 0;
    int present = 0;
    if(str==null || str.length()==0){
        return 0;
    }
    while(index<str.length() && (str.charAt(index)<48 || str.charAt(index)>57)){
        index++;
    }
    if(index-1>=0 && str.charAt(index-1)=='-'){
        isPos = false;
    }
    if(index<str.length()){
        ans = str.charAt(index++)-'0';
    }
    else{
        return 0;
    }
    while(index<str.length() && (str.charAt(index)>=48 && str.charAt(index)<=57)){
        present = str.charAt(index)-'0';
        temp = ans*10 + present;
        System.out.println("ans= "+ans + " temp= "+temp + " (temp-present)/10= "+ (temp-present)/10);
        if((temp-present)/10 != ans){
            ans = Integer.MAX_VALUE;
            break;
        }
        ans = temp;
        index++;
    }
    if(!isPos){
        ans = -ans;
    }

    return ans;
 }
}

上面的輸出結果是：

 ans= 2 temp= 21 (temp-present)/10= 2
 ans= 21 temp= 214 (temp-present)/10= 21
 ans= 214 temp= 2147 (temp-present)/10= 214
 ans= 2147 temp= 21474 (temp-present)/10= 2147
 ans= 21474 temp= 214748 (temp-present)/10= 21474
 ans= 214748 temp= 2147483 (temp-present)/10= 214748
 ans= 2147483 temp= 21474836 (temp-present)/10= 2147483
 ans= 21474836 temp= 214748364 (temp-present)/10= 21474836
 ans= 214748364 temp= -2147483648 (temp-present)/10= 214748364

誰能告訴我為什么我的溫度會像預期的那樣為負數，但是計算（當前溫度）/ 10會給我以前的數值嗎？ 想法是檢查如果操作相反，新的溢出值將不會產生舊的結果。

如果這是檢查溢出錯誤的錯誤方法，那么有人可以啟發我正確的方法嗎？

Answer 1

如果要防止溢出，請使用Math的“精確”方法（Java 8中已添加）：

// Old code
temp = ans*10 + present;

// New code
try {
    temp = Math.addExact(Math.multiplyExact(ans, 10), present);
} catch (ArithmeticException e) {
    temp = Integer.MAX_VALUE;
}

或者，如果您不想這樣做，則由於present是數字0-9，因此以下測試就足夠了，因為temp小於ans的唯一方法是溢出到負值：

if (temp < ans) // overflowed

Answer 2

整數類的最小值為-2,147,483,648，最大值為2,147,483,647（含）

temp= 214748364之后的迭代如下

present = str.charAt(index)-'0'; // saves the integer 8
temp = ans*10 + present;         // 2147483640 + 8 

為了更好地理解，讓我們分解一下
2147483640 + 7 + 1 = 2147483647 (which is the max limit) + 1 。
這將在Integer范圍內循環，因此更改為-2147483648

要編寫檢查以檢測溢出的方法，您可以簡單比較ans和temp值。

if(ans > temp) {
  // there was an overflow
  ...
}