Java算法練習——整數轉羅馬數字


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題目描述

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 ,即為兩個並列的 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,所表示的數等於大數 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於以下六種情況:

  • 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。

給定一個整數,將其轉為羅馬數字。輸入確保在 1 到 3999 的范圍內。

示例 1

輸入: 3
輸出: "III"

示例 2

輸入: 4
輸出: "IV"

示例 3

輸入: 9
輸出: "IX"

示例 4

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

示例 5

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

題解

public String intToRoman(int num) {
        Map<Integer, String> lookup = new LinkedHashMap<>();
        lookup.put(1000, "M");
        lookup.put(900, "CM");
        lookup.put(500, "D");
        lookup.put(400, "CD");
        lookup.put(100, "C");
        lookup.put(90, "XC");
        lookup.put(50, "L");
        lookup.put(40, "XL");
        lookup.put(10, "X");
        lookup.put(9, "IX");
        lookup.put(5, "V");
        lookup.put(4, "IV");
        lookup.put(1, "I");

        StringBuilder res = new StringBuilder();

        for (Integer key : lookup.keySet()) {
            int n = num / key;
            if (n == 0) continue;
            for (int i = n; i > 0; i--) {
                res.append(lookup.get(key));
            }
            num -= n * key;
            if (num == 0) {
                break;
            }
        }
        return res.toString();
    }

復雜度分析

  • 時間復雜度:$O(n)$,雖然是兩個循環,但是第二個循環次數最大為3。
  • 空間復雜度:$O(n)$。

手記

LinkedHashMap 可以按插入順序存放鍵值對。


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