算法十二:整数转罗马数字

算法内容

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。

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/integer-to-roman

算法思想

还是简单的两种算法思想:一种贪心算法思想,一种正常编码算法思想。这里先简单介绍正常编码算法思想:

  • 正常编码算法思想:通过sumnum=num/(1000or100or10)来记录个十百千位分别是多少,num=num%(1000or100or10)来记录去除高位后的数字。这种算法只在于位数少的情况下才可以应用,若位数过多,则代码太过于冗余。
  • 贪心算法思想:每次在数组中开始寻求最大的数,再在循坏中减去数组中的数并合并字符串数组相对应的罗马数字。
        int [] nums={
    
    1000,900,500,400,100,90,50,40,10,9,5,4,1};
        String [] luomas={
    
    "M","CM","D","CD","C","XC","L","XL","X","IX","V","IV","I"};
        String s=new String();
        for (int i = 0; i < 13; i++) {
    
    
            while (num>=nums[i]){
    
    
                s+=luomas[i];
                num-=nums[i];
            }
        }

整体算法

  • 复杂算法
public class Day_12 {
    
    
    static Scanner input=new Scanner(System.in);
    public static String intToRoman(int num) {
    
    
        String p=new String();
        int sumnum =0;
        sumnum=num/1000;
        num=num%1000;
        if(sumnum!=0){
    
    
            for (int i = 0; i < sumnum; i++) {
    
    
                p+='M';
            }
        }
        sumnum=num/100;
        num=num%100;
        if (sumnum!=0){
    
    
            if (sumnum==4){
    
    
                p+="CD";
            }
            if(sumnum==9){
    
    
                p+="CM";
            }
            if(sumnum>=1&&sumnum<4){
    
    
                for (int i = 0; i < sumnum; i++) {
    
    
                    p+='C';
                }
            }
            if (sumnum>=5&&sumnum<9){
    
    
                p+='D';
                sumnum-=5;
                for (int i = 0; i < sumnum; i++) {
    
    
                    p+='C';
                }
            }
        }
        sumnum=num/10;
        num=num%10;
        if (sumnum!=0){
    
    
            if (sumnum==4){
    
    
                p+="XL";
            }
            if(sumnum==9){
    
    
                p+="XC";
            }
            if(sumnum>=1&&sumnum<4){
    
    
                for (int i = 0; i < sumnum; i++) {
    
    
                    p+='X';
                }
            }
            if (sumnum>=5&&sumnum<9){
    
    
                p+='L';
                sumnum-=5;
                for (int i = 0; i < sumnum; i++) {
    
    
                    p+='X';
                }
            }
        }
        sumnum=num;
        if (sumnum!=0){
    
    
            if (sumnum==4){
    
    
                p+="IV";
            }
            if(sumnum==9){
    
    
                p+="IX";
            }
            if(sumnum>=1&&sumnum<4){
    
    
                for (int i = 0; i < sumnum; i++) {
    
    
                    p+='I';
                }
            }
            if (sumnum>=5&&sumnum<9){
    
    
                p+='V';
                sumnum-=5;
                for (int i = 0; i < sumnum; i++) {
    
    
                    p+='I';
                }
            }
        }
        return p;
    }

    public static void main(String[] args) {
    
    
        int num=input.nextInt();
        System.out.println(intToRoman(num));
    }
}
  • 贪心算法
public class Day_12_ag {
    
    
    static Scanner input=new Scanner(System.in);
    public static String intToRoman(int num) {
    
    
        int [] nums={
    
    1000,900,500,400,100,90,50,40,10,9,5,4,1};
        String [] luomas={
    
    "M","CM","D","CD","C","XC","L","XL","X","IX","V","IV","I"};
        String s=new String();
        for (int i = 0; i < 13; i++) {
    
    
            while (num>=nums[i]){
    
    
                s+=luomas[i];
                num-=nums[i];
            }
        }
        return  s;
    }
    public static void main(String[] args) {
    
    
        int num=input.nextInt();
        System.out.println(intToRoman(num));
    }
}

则两种算法在空间和时间上相差不大,但贪心算法在代码长度上很短,也易于理解。

尾语

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