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LeetCode刷题第7题【整数反转】—解题思路及源码注释

结果预览

一、题目描述

给你一个 32 位的有符号整数 x ，返回将 x 中的数字部分反转后的结果。
如果反转后整数超过 32 位的有符号整数的范围 [−231, 231 − 1] ，就返回 0。
假设环境不允许存储 64 位整数（有符号或无符号）。

示例 1：

输入：x = 123
输出：321

示例 2：

输入：x = -123
输出：-321

示例 3：

输入：x = 120
输出：21

示例 4：

输入：x = 0
输出：0

提示：

-231 <= x <= 231 - 1

二、解题思路

1、问题理解

该问题的关键在于如何处理整数反转，并且避免在反转过程中超出 32 位整数的范围。

2、解题思路

• 问题分析
  该问题的关键在于如何处理整数反转，并且避免在反转过程中超出 32 位整数的范围。具体的步骤如下：
  • 反转数字：通过取余和除法的方法提取数字的每一位，然后将其反转。
  • 溢出处理：在反转过程中，我们需要检查是否超出了 32 位有符号整数的范围。
  • 负数的处理：我们需要正确处理负数，反转时应保留负号。
• 步骤：
  • 处理负数：如果输入的数字是负数，则反转后的结果应该保留负号。可以在反转完成后加上负号。
  • 反转数字：利用取余和除法，我们可以从数字的末尾开始获取每一位，依次构建反转后的数字。
  • 溢出判断：在反转过程中，如果结果超过了 2^31 - 1（即 2147483647）或小于 -2^31（即 -2147483648），则返回 0。
• 细节：
  • 负数：处理负数时，可以先将其转换为正数进行处理，最后再加上负号。
  • 溢出：反转时，我们需要判断反转的结果是否会超出 32 位整数的范围。在每次计算反转时，可以在放入新数字前判断是否会溢出。

三、代码实现及注释

1、源码实现

class Solution {
public:int reverse(int x) {int result = 0;while (x != 0) {int digit = x % 10;  // 提取最后一位数字x /= 10;  // 去除最后一位数字// 判断是否会溢出if (result > INT_MAX / 10 || (result == INT_MAX / 10 && digit > 7)) {return 0;  // 超出正整数的范围}if (result < INT_MIN / 10 || (result == INT_MIN / 10 && digit < -8)) {return 0;  // 超出负整数的范围}result = result * 10 + digit;  // 将数字加到反转结果的末尾}return result;}
};

2、代码解释

• reverse 函数：
  • 该函数的作用是反转给定的整数 x，并返回反转后的结果。
• while (x != 0)：
  • 我们在循环中处理每一位数字，直到 x 为 0。
• int digit = x % 10：
  • 获取当前数字的最后一位。
• x /= 10：
  • 去除数字的最后一位，准备处理下一位。
• 溢出判断：
  • 判断是否会溢出：
    • 如果 result 大于 INT_MAX / 10 或者 result 等于 INT_MAX / 10 且当前数字 digit 大于7，那么反转会超出正整数的范围。
    • 如果 result 小于 INT_MIN / 10 或者 result 等于 INT_MIN / 10 且当前数字 digit 小于-8，那么反转会超出负整数的范围。
• result = result * 10 + digit：
  • 将当前数字添加到 result 的末尾，形成反转后的结果。
• 返回结果：
  • 当 x 为 0 时，退出循环并返回反转后的结果。

四、执行效果

1、时间和空间复杂度分析

• 时间复杂度：O(log(x))，其中 x 是整数的绝对值。每次通过取余操作去掉 x 的一位数字，因此需要 O(log(x)) 次操作。
• 空间复杂度：O(1)，我们只使用了常数空间来存储 result 和 digit。