小Y学算法⚡️每日LeetCode打卡⚡️——9.罗马数字转整数

Posted 2021-09-05 呆呆敲代码的小Y

• • • • 📢前言
  • 🌲原题样例
  • • 🌻C#方法一：模拟
    • 🌻C#方法二：替换法
    • 🌻Java方法：模拟
  • 💬总结

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📢前言

• 🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻
• 🌲 每天打卡一道算法题，既是一个学习过程，又是一个分享的过程😜
• 🌲 提示：本专栏解题 编程语言一律使用 C# 和 Java 两种进行解题
• 🌲 要保持一个每天都在学习的状态，让我们一起努力成为算法大神吧🧐！
• 🌲 今天是力扣算法题持续打卡第9天🎈！
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🌲原题样例

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。

给定一个罗马数字，将其转换成整数。输入确保在 1 到 3999 的范围内。

示例 1:

输入: "III"
输出: 3

示例 2:

输入: "IV"
输出: 4

示例 3:

输入: "IX"
输出: 9

示例 4:

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

示例 5:

输入: "MCMXCIV"
输出: 1994
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 。

🌻C#方法一：模拟

思路解析

• 首先我们可看到这道题，会发现最简单的思路就是把每一个罗马字符当成一个固定值去算数就好了

• 例如：XVII 可视作 X+V+I+I =X+X+V+I+I=10+5+1+1=17。

• 但是这里有一个问题，就是罗马数会出现小的数字在大的数字左边的情况

• 就是题目中出现的那特殊的六种情况！

• 那我们针对这种情况发生的时候做一个判断即可

• 若存在小的数字在大的数字的左边的情况，根据规则需要减去小的数字。

• 对于这种情况，我们也可以将每个字符视作一个单独的值，若一个数字右侧的数字比它大，则将该数字的符号取反。

• 例如 XIV 可视作X−II+V=10−2+5=13。

代码

public class Solution {
    Dictionary<char, int> symbolValues = new Dictionary<char, int> {
        {'I', 1},
        {'V', 5},
        {'X', 10},
        {'L', 50},
        {'C', 100},
        {'D', 500},
        {'M', 1000},
    };

    public int RomanToInt(string s) {
        int ans = 0;
        int n = s.Length;
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            int value = symbolValues[s[i]];
            if (i < n - 1 && value < symbolValues[s[i + 1]]) {
                ans -= value;
            } else {
                ans += value;
            }
        }
        return ans;
    }
}

执行结果

通过
执行用时：72 ms，在所有 C# 提交中击败了99.86%的用户
内存消耗：25.6 MB，在所有 C# 提交中击败了65.70%的用户

复杂度分析

时间复杂度：O( n)，其中 n 是字符串 s 的长度。
空间复杂度：O(1)

🌻C#方法二：替换法

• 上述解决思路就是最朴素的一种，我在看题解的时候发现一位大佬的思路更奇特，一起来看一下

• 我们利用C#的字符串替换方法，键题目中可能出现的六种情况来做一个单独的新字符并赋值！

• 简单来说就是把六种特殊情况IV、IX、XL、XC、CD、CM给替换成我们自定义的字符！

• 看一下代码就立马明白了！

代码：

public class Solution {
    public int RomanToInt(string s) {
        s=s.Replace("IV","Y");
        s=s.Replace("IX","T");
        s=s.Replace("XL","U");
        s=s.Replace("XC","R");
        s=s.Replace("CD","O");
        s=s.Replace("CM","W");
        int sum=0;
        int i=0;
        for (i=0;i<s.Length;i++){
            switch (s[i]){
                case 'M':
                    sum+=1000;
                    break;
                case 'W':
                    sum+=900;
                    break;
                case 'D':
                    sum+=500;
                    break;
                case 'O':
                    sum+=400;
                    break;    
                case 'C':
                    sum+=100;
                    break;
                case 'R':
                    sum+=90;
                    break;
                case 'L':
                    sum+=50;
                    break;
                case 'U':
                    sum+=40;
                    break;
                case 'X':
                    sum+=10;
                    break;
                case 'T':
                    sum+=9;
                    break;
                case 'V':
                    sum+=5;
                    break;
                case 'Y':
                    sum+=4;
                    break;
                case 'I':
                    sum+=1;
                    break;
            }
        }
        return sum;
    }
}
链接：https://leetcode-cn.com/problems/roman-to-integer/solution/c-ti-huan-fa-jia-swtich-by-zapquiyou/

执行结果

通过
执行用时：80 ms，在所有 C#提交中击败了99.96%的用户
内存消耗：25.4 MB，在所有 C#提交中击败了94.33%的用户

复杂度分析

时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)

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🌻Java方法：模拟

解题思路

此解法跟C#第一种方法一个思路，只是代码略微有差别！

代码

class Solution {
    Map<Character, Integer> symbolValues = new HashMap<Character, Integer>() {{
        put('I', 1);
        put('V', 5);
        put('X', 10);
        put('L', 50);
        put('C', 100);
        put('D', 500);
        put('M', 1000);
    }};

    public int romanToInt(String s) {
        int ans = 0;
        int n = s.length();
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            int value = symbolValues.get(s.charAt(i));
            if (i < n - 1 && value < symbolValues.get(s.charAt(i + 1))) {
                ans -= value;
            } else {
                ans += value;
            }
        }
        return ans;
    }
}

执行结果

通过
执行用时：6 ms，在所有 Java 提交中击败了66.37%的用户
内存消耗：39 MB，在所有 Java 提交中击败了19.37%的用户

复杂度分析

时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)

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💬总结

• 今天是力扣算法题打卡的第九天！
• 文章采用 C# 和 Java 两种编程语言进行解题
• 有时候一些方法也是参考力扣大神写的，也是边学习边分享，再次感谢算法大佬们
• 那今天的算法题分享到此结束啦，明天再见！