[Leetcode]13. 罗马数字转整数

x33g5p2x  于2022-07-04 转载在 其他  
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1.题目描述:

难度:简单
描述
罗马数字包含以下七种字符: I, V, X, L,C,D 和 M。

  1. 字符 数值
  2. I 1
  3. V 5
  4. X 10
  5. L 50
  6. C 100
  7. D 500
  8. M 1000

例如, 罗马数字 2 写做 II ,即为两个并列的 1 。12 写做 XII ,即为 X + II 。 27 写做 XXVII, 即为 XX + V + II 。

通常情况下,罗马数字中小的数字在大的数字的右边。但也存在特例,例如 4 不写做 IIII,而是 IV。数字 1 在数字 5 的左边,所表示的数等于大数 5 减小数 1 得到的数值 4 。同样地,数字 9 表示为 IX。这个特殊的规则只适用于以下六种情况:

I 可以放在 V (5) 和 X (10) 的左边,来表示 4 和 9。
X 可以放在 L (50) 和 C (100) 的左边,来表示 40 和 90。
C 可以放在 D (500) 和 M (1000) 的左边,来表示 400 和 900。
给定一个罗马数字,将其转换成整数。

示例 1:

  1. 输入: s = "III"
  2. 输出: 3

示例 2:

  1. 输入: s = "IV"
  2. 输出: 4

示例 3:

  1. 输入: s = "IX"
  2. 输出: 9

示例 4:

  1. 输入: s = "LVIII"
  2. 输出: 58
  3. 解释: L = 50, V= 5, III = 3.

示例 5:

  1. 输入: s = "MCMXCIV"
  2. 输出: 1994
  3. 解释: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.

提示:

  • 1 <= s.length <= 15
  • s 仅含字符 (‘I’, ‘V’, ‘X’, ‘L’, ‘C’, ‘D’, ‘M’)
  • 题目数据保证 s 是一个有效的罗马数字,且表示整数在范围 [1, 3999] 内
  • 题目所给测试用例皆符合罗马数字书写规则,不会出现跨位等情况。
  • IL 和 IM 这样的例子并不符合题目要求,49 应该写作 XLIX,999 应该写作 CMXCIX 。
  • 关于罗马数字的详尽书写规则,可以参考 罗马数字 - Mathematics 。

2. 分析过程

下面简单列举了几个阿拉伯数据转换为罗马数字的对应关系:

  1. 1:I 2:II 3:III 4 IV 5 V 6:VI 7:VII 8:VIII 9:IX 10:X
  2. 11:XI 12:XII 13:XIII 14:XIV 15:XV 16:XVI 17:XVII 18:XVIII 19:XIX 20XX
  3. 30:XXX 40:XL 50:L 60 LX 70:LXX 80:LXXX 90:XC 100:C 200:CC 300:CCC 400:CD
  4. 91:XCI 94:XCIV 99:IC

分析:可以从右往左依次进行计算,当右边的比左边的值大时,则用右边的减去左边的,否则,两个值相加即可

3.题解过程:

题解1:
首先需要对罗马数字与阿拉伯数字的转换关系进行描述,然后再按照从右向左依次计算:

  1. public Map<Character,Integer> dict = new HashMap<>(){{
  2. put('I',1);
  3. put('V',5);
  4. put('X',10);
  5. put('L',50);
  6. put('C',100);
  7. put('D',500);
  8. put('M',1000);
  9. }};
  10. public int romanToInt(String s) {
  11. char[] array = s.toCharArray();
  12. int result = 0;
  13. int pre = 0;
  14. for(int i = array.length-1;i >= 0;i--){
  15. int value = dict.get(array[i]);
  16. if (value >= pre){
  17. result += value;
  18. } else{
  19. result -= value;
  20. }
  21. pre= value;
  22. }
  23. return result;
  24. }

题解2:
进一步优化:

  1. public Map<Character,Integer> dict = new HashMap<>(){{
  2. put('I',1);
  3. put('V',5);
  4. put('X',10);
  5. put('L',50);
  6. put('C',100);
  7. put('D',500);
  8. put('M',1000);
  9. }};
  10. public int romanToInt(String s) {
  11. int result = 0;
  12. int pre = 0;
  13. for(int i = s.length()-1;i >= 0;i--){
  14. int value = dict.get(s.charAt(i));
  15. if (value >= pre){
  16. result += value;
  17. } else{
  18. result -= value;
  19. }
  20. pre= value;
  21. }
  22. return result;
  23. }

题解3:
进一步优化:

  1. private int getValue(char ch) {
  2. switch(ch) {
  3. case 'I': return 1;
  4. case 'V': return 5;
  5. case 'X': return 10;
  6. case 'L': return 50;
  7. case 'C': return 100;
  8. case 'D': return 500;
  9. case 'M': return 1000;
  10. default: return 0;
  11. }
  12. }
  13. public int romanToInt(String s) {
  14. int result = 0;
  15. int pre = 0;
  16. for(int i = s.length()-1;i >= 0;i--){
  17. int value = getValue(s.charAt(i));
  18. if (value >= pre){
  19. result += value;
  20. } else{
  21. result -= value;
  22. }
  23. pre= value;
  24. }
  25. return result;
  26. }

题解4:
另一种新奇的解法:

  1. public int romanToInt(String s) {
  2. s = s.replace("IV","a");
  3. s = s.replace("IX","b");
  4. s = s.replace("XL","c");
  5. s = s.replace("XC","d");
  6. s = s.replace("CD","e");
  7. s = s.replace("CM","f");
  8. int result = 0;
  9. for (int i=0; i<s.length(); i++) {
  10. result += which(s.charAt(i));
  11. }
  12. return result;
  13. }
  14. public int which(char ch) {
  15. switch(ch) {
  16. case 'I': return 1;
  17. case 'V': return 5;
  18. case 'X': return 10;
  19. case 'L': return 50;
  20. case 'C': return 100;
  21. case 'D': return 500;
  22. case 'M': return 1000;
  23. case 'a': return 4;
  24. case 'b': return 9;
  25. case 'c': return 40;
  26. case 'd': return 90;
  27. case 'e': return 400;
  28. case 'f': return 900;
  29. }
  30. return 0;
  31. }

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