【小Y學演算法】??每日LeetCode打卡??——9.羅馬數字轉整數

📢前言

• 🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻
• 🌲 每天打卡一道演算法題，既是一個學習程序，又是一個分享的程序😜
• 🌲 提示：本專欄解題 編程語言一律使用 C# 和 Java 兩種進行解題
• 🌲 要保持一個每天都在學習的狀態，讓我們一起努力成為演算法大神吧🧐！
• 🌲 今天是力扣演算法題持續打卡第9天🎈！
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🌲原題樣例

羅馬數字包含以下七種字符: I， V， X， L，C，D 和 M，

字符          數值
I             1
V             5
X             10
L             50
C             100
D             500
M             1000

例如， 羅馬數字 2 寫做 II ，即為兩個并列的 1，12 寫做 XII ，即為 X + II ， 27 寫做 XXVII, 即為 XX + V + II ，

通常情況下，羅馬數字中小的數字在大的數字的右邊，但也存在特例，例如 4 不寫做 IIII，而是 IV，數字 1 在數字 5 的左邊，所表示的數等于大數 5 減小數 1 得到的數值 4 ，同樣地，數字 9 表示為 IX，這個特殊的規則只適用于以下六種情況：

• I 可以放在 V (5) 和 X (10) 的左邊，來表示 4 和 9，
• X 可以放在 L (50) 和 C (100) 的左邊，來表示 40 和 90，
• C 可以放在 D (500) 和 M (1000) 的左邊，來表示 400 和 900，

給定一個羅馬數字，將其轉換成整數，輸入確保在 1 到 3999 的范圍內，

示例 1:

輸入: "III"
輸出: 3

示例 2:

輸入: "IV"
輸出: 4

示例 3:

輸入: "IX"
輸出: 9

示例 4:

輸入: "LVIII"
輸出: 58
解釋: L = 50, V= 5, III = 3.

示例 5:

輸入: "MCMXCIV"
輸出: 1994
解釋: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.

提示：

• 1 <= s.length <= 15
• s 僅含字符 (‘I’, ‘V’, ‘X’, ‘L’, ‘C’, ‘D’, ‘M’)
• 題目資料保證 s 是一個有效的羅馬數字，且表示整數在范圍 [1, 3999] 內
• 題目所給測驗用例皆符合羅馬數字書寫規則，不會出現跨位等情況，
• IL 和 IM 這樣的例子并不符合題目要求，49 應該寫作 XLIX，999 應該寫作 CMXCIX ，
• 關于羅馬數字的詳盡書寫規則，可以參考 羅馬數字 - Mathematics ，

🌻C#方法一：模擬

思路決議

• 首先我們可看到這道題，會發現最簡單的思路就是把每一個羅馬字符當成一個固定值去算數就好了

• 例如：XVII 可視作 X+V+I+I =X+X+V+I+I=10+5+1+1=17，

• 但是這里有一個問題，就是羅馬數會出現小的數字在大的數字左邊的情況

• 就是題目中出現的那特殊的六種情況！

• 那我們針對這種情況發生的時候做一個判斷即可

• 若存在小的數字在大的數字的左邊的情況，根據規則需要減去小的數字，

• 對于這種情況，我們也可以將每個字符視作一個單獨的值，若一個數字右側的數字比它大，則將該數字的符號取反，

• 例如 XIV 可視作X?II+V=10?2+5=13，

代碼

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;
    }
}

執行結果

通過
執行用時：72 ms，在所有 C# 提交中擊敗了99.86%的用戶
記憶體消耗：25.6 MB，在所有 C# 提交中擊敗了65.70%的用戶

復雜度分析

時間復雜度：O( n)，其中 n 是字串 s 的長度，
空間復雜度：O(1)

🌻C#方法二：替換法

• 上述解決思路就是最樸素的一種，我在看題解的時候發現一位大佬的思路更奇特，一起來看一下

• 我們利用C#的字串替換方法，鍵題目中可能出現的六種情況來做一個單獨的新字符并賦值！

• 簡單來說就是把六種特殊情況IV、IX、XL、XC、CD、CM給替換成我們自定義的字符！

• 看一下代碼就立馬明白了！

代碼：

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;
    }
}
鏈接：https://leetcode-cn.com/problems/roman-to-integer/solution/c-ti-huan-fa-jia-swtich-by-zapquiyou/

執行結果

通過
執行用時：80 ms，在所有 C#提交中擊敗了99.96%的用戶
記憶體消耗：25.4 MB，在所有 C#提交中擊敗了94.33%的用戶

復雜度分析

時間復雜度：O(n)
空間復雜度：O(1)

🌻Java方法：模擬

解題思路

此解法跟C#第一種方法一個思路，只是代碼略微有差別！

代碼

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;
    }
}

執行結果

通過
執行用時：6 ms，在所有 Java 提交中擊敗了66.37%的用戶
記憶體消耗：39 MB，在所有 Java 提交中擊敗了19.37%的用戶

復雜度分析

時間復雜度：O(n)
空間復雜度：O(1)

💬總結

• 今天是力扣演算法題打卡的第九天！
• 文章采用 C# 和 Java 兩種編程語言進行解題
• 有時候一些方法也是參考力扣大神寫的，也是邊學習邊分享，再次感謝演算法大佬們
• 那今天的演算法題分享到此結束啦，明天再見！