LeetCode12、整数转罗马数字

题目描述;

  1. 整数转罗马数字
    罗马数字包含以下七种字符: I, V, X, L,C,D 和 M。

字符 数值
I 1
V 5
X 10
L 50
C 100
D 500
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。
给定一个整数,将其转为罗马数字。输入确保在 1 到 3999 的范围内。

示例 1:

输入: 3
输出: “III”
示例 2:

输入: 4
输出: “IV”
示例 3:

输入: 9
输出: “IX”
示例 4:

输入: 58
输出: “LVIII”
解释: L = 50, V = 5, III = 3.
示例 5:

输入: 1994
输出: “MCMXCIV”
解释: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.
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直接思维方法(一次ac)

class Solution {
    
    
    public String intToRoman(int num) {
    
    
        StringBuilder string = new StringBuilder();
        
        if(num<1||num>3999){
    
    
            return string.toString();
        }
        int[] nums = new int[4];
        nums[0]=num%10;//个位
        nums[1]=num/10%10;//十位
        nums[2] = num/100%10;//百位
        nums[3] = num/1000%10;//千位
        // System.out.println(nums[2]);
        String[] encode = new String[]{
    
    "I","V","X","L","C","D","M"};
        int i=3;
        while(i>=0){
    
    
            if(i==3){
    
    //千位是特俗的,它有一个范围要求。
                for(int j=0;j<nums[3];j++)
                    string.append("M");
                i--;
            }
          else{
    
    
               if(nums[i]==9){
    
    
                   string.append(encode[2*i]);
                   string.append(encode[2*i+2]);
                   i--;
                   continue;
               }
              else if(nums[i]>=5){
    
    
                  string.append(encode[2*i+1]);//一半
                 
                   for(int j=0;j<nums[i]-5;j++)
                    string.append(encode[2*i]);
                i--;
                continue;
              }
              else if(nums[i]==4){
    
    
                    string.append(encode[2*i]);
                    string.append(encode[2*i+1]);
                    i--;
                    continue;
              }else{
    
    
                   for(int j=0;j<nums[i];j++)
                    string.append(encode[2*i]);
                i--;
                continue;
              }

          }     

        }
        return string.toString();

        

    }
}

在这里插入图片描述
复杂度分析:
时间复杂度:i为常数,所以按照逻辑上看是O(n),但是我们的nums[i]的值只在0~9之间。于是可以认为为最坏复杂度也是常数阶级O(1)。
空间复杂度:O(1)

下面我们将代码进行语法优化

 public String intToRoman(int num) {
    
    
            StringBuilder string = new StringBuilder();

            if(num<1||num>3999){
    
    
                return string.toString();
            }
            int[] nums = new int[4];
            nums[0]=num%10;//个位
            nums[1]=num/10%10;//十位
            nums[2] = num/100%10;//百位
            nums[3] = num/1000%10;//千位
            //适合任意有意义位数的整数化为罗马
            // System.out.println(nums[2]);
            String[] encode = new String[]{
    
    "I","V","X","L","C","D","M"};
            int i=3;
            while(i>=0){
    
    
                if(i==3){
    
    //千位是特俗的,它有一个范围要求。
                    string.append("M".repeat(nums[3]));
                    i--;
                }
                else{
    
    
                    if(nums[i]==9){
    
    
                        string.append(encode[2*i]);
                        string.append(encode[2*i+2]);
                        i--;
                    }
                    else if(nums[i]>=5){
    
    
                        string.append(encode[2*i+1]);//一半

                        string.append(encode[2 * i].repeat(Math.max(0, nums[i] - 5)));
                        i--;
                    }
                    else if(nums[i]==4){
    
    
                        string.append(encode[2*i]);
                        string.append(encode[2*i+1]);
                        i--;
                    }else{
    
    
                        string.append(encode[2 * i].repeat(Math.max(0, nums[i])));
                        i--;
                    }

                }

            }
            return string.toString();
        }

在这里插入图片描述

官方题解

1、贪心算法

其实我看了也知道是用到是贪心算法,因为每次用的都是最大的值去编码。表示应该使用尽可能大的符号,从左侧开始工作。因此,使用贪心算法是有意义的。贪心算法是一种在当前时间做出最佳可能决策的算法;在这种情况下,它会取出最大可能的符号。

int[] values = {
    
    1000, 900, 500, 400, 100, 90, 50, 40, 10, 9, 5, 4, 1};    
String[] symbols = {
    
    "M","CM","D","CD","C","XC","L","XL","X","IX","V","IV","I"};

public String intToRoman(int num) {
    
    
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    // Loop through each symbol, stopping if num becomes 0.
    for (int i = 0; i < values.length && num >= 0; i++) {
    
    
        // Repeat while the current symbol still fits into num.
        while (values[i] <= num) {
    
    
            num -= values[i];
            sb.append(symbols[i]);
        }
    }
    return sb.toString();
}

作者:LeetCode
链接:https://leetcode-cn.com/problems/integer-to-roman/solution/zheng-shu-zhuan-luo-ma-shu-zi-by-leetcode/
来源:力扣(LeetCode)
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

2:硬编码数字

public String intToRoman(int num) {
    
    
    
    String[] thousands = {
    
    "", "M", "MM", "MMM"};
    String[] hundreds = {
    
    "", "C", "CC", "CCC", "CD", "D", "DC", "DCC", "DCCC", "CM"}; 
    String[] tens = {
    
    "", "X", "XX", "XXX", "XL", "L", "LX", "LXX", "LXXX", "XC"};
    String[] ones = {
    
    "", "I", "II", "III", "IV", "V", "VI", "VII", "VIII", "IX"};
    
    return thousands[num / 1000] + hundreds[num % 1000 / 100] + tens[num % 100 / 10] + ones[num % 10];
}

作者:LeetCode
链接:https://leetcode-cn.com/problems/integer-to-roman/solution/zheng-shu-zhuan-luo-ma-shu-zi-by-leetcode/
来源:力扣(LeetCode)
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