将字符串转换为数字

一、题目：将字符串转换为数字

题目：写一个函数StrToInt，实现把字符串转换成整数这个功能。当然，不能使用atoi或者其他类似的库函数。

二、代码实现

　　（1）考虑输入的字符串是否是NULL、空字符串

　　（2）考虑输入的字符串是否包含正负号或者是否是只包含正负号

　　（3）考虑输入的字符串是否会发生上溢或下溢（正整数的最大值是0x7FFFFFFF，最小的负整数是0x80000000）

　　（4）考虑如何区分正常返回数字0和返回输入是否合法的标识

　　综上考虑，实现代码如下，这里使用C#语言描述：

　　①定义一个ConvertResult的结构体，作为返回值使用

public struct ConvertResult
{
public ConvertState State;
public int Number;
}

public enum ConvertState
{
// 输入不合法
InValid = 0,
// 输入合法
Valid = 1
}

　　②定义方法主入口，在主入口中判断输入是否含有正负号并做对应处理

public static ConvertResult StrToInt(string str)
{
ConvertResult result = new ConvertResult();
result.State = ConvertState.InValid;
result.Number = 0;

if (!string.IsNullOrEmpty(str))
{
bool minus = false;
char[] strArray = str.ToCharArray();
int startIndex = 0;
if (strArray[startIndex] == '+')
{
startIndex++;
}
else if (strArray[startIndex] == '-')
{
minus = true;
startIndex++;
}

if (startIndex != strArray.Length)
{
StrToIntCore(strArray, startIndex, minus, ref result);
}
}

return result;
}

　　③定义核心方法StrToIntCore，将字符串转换为数字并为ConvertResult实例赋值，在此方法中判断是否发生上溢或下溢

private static void StrToIntCore(char[] strArray, int index, bool minus, ref ConvertResult result)
{
long number = 0;

while (index < strArray.Length)
{
if (strArray[index] >= '0' && strArray[index] <= '9')
{
// 首先需要注意正负号
int flag = minus ? -1 : 1;
number = number * 10 + flag * (strArray[index] - '0');
// 正整数的最大值是0x7FFFFFFF，最小的负整数是0x80000000
// 因此需要考虑整数是否发生上溢出或者下溢出
if ((flag == 1 && number > int.MaxValue) ||
(flag == -1 && number < int.MinValue))
{
number = 0;
break;
}
index++;
}
else
{
number = 0;
break;
}
}

if (index == strArray.Length)
{
result.State = ConvertState.Valid;
result.Number = (int)number;
}
}

三、单元测试

3.1 测试用例

// 鲁棒性测试：NULL指针
[TestMethod]
public void StringToIntTest1()
{
ConvertResult actual = StringHelper.StrToInt(null);
Assert.AreEqual(actual.State, ConvertState.InValid);
}

// 鲁棒性测试：空字符串
[TestMethod]
public void StringToIntTest2()
{
ConvertResult actual = StringHelper.StrToInt("");
Assert.AreEqual(actual.State, ConvertState.InValid);
}

// 功能测试：普通的数字字符串
[TestMethod]
public void StringToIntTest3()
{
ConvertResult actual = StringHelper.StrToInt("123");
Assert.AreEqual(actual.State, ConvertState.Valid);
Assert.AreEqual(actual.Number, 123);
}

// 功能测试：带正负号的数字字符串
[TestMethod]
public void StringToIntTest4()
{
ConvertResult actual = StringHelper.StrToInt("+123");
Assert.AreEqual(actual.State, ConvertState.Valid);
Assert.AreEqual(actual.Number, 123);
}

// 功能测试：带正负号的数字字符串
[TestMethod]
public void StringToIntTest5()
{
ConvertResult actual = StringHelper.StrToInt("-123");
Assert.AreEqual(actual.State, ConvertState.Valid);
Assert.AreEqual(actual.Number, -123);
}

// 功能测试：带正负号的字符串0
[TestMethod]
public void StringToIntTest6()
{
ConvertResult actual = StringHelper.StrToInt("+0");
Assert.AreEqual(actual.State, ConvertState.Valid);
Assert.AreEqual(actual.Number, 0);
}

// 功能测试：带正负号的字符串0
[TestMethod]
public void StringToIntTest7()
{
ConvertResult actual = StringHelper.StrToInt("-0");
Assert.AreEqual(actual.State, ConvertState.Valid);
Assert.AreEqual(actual.Number, 0);
}

// 特殊输入测试：非数字字符串
[TestMethod]
public void StringToIntTest8()
{
ConvertResult actual = StringHelper.StrToInt("1a33");
Assert.AreEqual(actual.State, ConvertState.InValid);
Assert.AreEqual(actual.Number, 0);
}

// 特殊输入测试：有效的最大正整数 0x7FFFFFFF
[TestMethod]
public void StringToIntTest9()
{
ConvertResult actual = StringHelper.StrToInt("+2147483647");
Assert.AreEqual(actual.State, ConvertState.Valid);
Assert.AreEqual(actual.Number, 2147483647);
}

[TestMethod]
public void StringToIntTest10()
{
ConvertResult actual = StringHelper.StrToInt("-2147483647");
Assert.AreEqual(actual.State, ConvertState.Valid);
Assert.AreEqual(actual.Number, -2147483647);
}

[TestMethod]
public void StringToIntTest11()
{
ConvertResult actual = StringHelper.StrToInt("+2147483648");
Assert.AreEqual(actual.State, ConvertState.InValid);
Assert.AreEqual(actual.Number, 0);
}

// 特殊输入测试：有效的最小负整数 0x80000000
[TestMethod]
public void StringToIntTest12()
{
ConvertResult actual = StringHelper.StrToInt("-2147483648");
Assert.AreEqual(actual.State, ConvertState.Valid);
Assert.AreEqual(actual.Number, -2147483648);
}

[TestMethod]
public void StringToIntTest13()
{
ConvertResult actual = StringHelper.StrToInt("+2147483649");
Assert.AreEqual(actual.State, ConvertState.InValid);
Assert.AreEqual(actual.Number, 0);
}

[TestMethod]
public void StringToIntTest14()
{
ConvertResult actual = StringHelper.StrToInt("-2147483649");
Assert.AreEqual(actual.State, ConvertState.InValid);
Assert.AreEqual(actual.Number, 0);
}

// 特殊输入测试：只有一个正号
[TestMethod]
public void StringToIntTest15()
{
ConvertResult actual = StringHelper.StrToInt("+");
Assert.AreEqual(actual.State, ConvertState.InValid);
Assert.AreEqual(actual.Number, 0);
}

// 特殊输入测试：只有一个负号
[TestMethod]
public void StringToIntTest16()
{
ConvertResult actual = StringHelper.StrToInt("-");
Assert.AreEqual(actual.State, ConvertState.InValid);
Assert.AreEqual(actual.Number, 0);
}

3.2 测试结果

　　（1）测试用例通过情况



　　（2）代码覆盖率统计



作者：周旭龙

出处：http://edisonchou.cnblogs.com