feat(MEDIUM): _12_intToRoman

Author: wangpeng

src/pp/arithmetic/leetcode/_12_intToRoman.java

@@ -0,0 +1,180 @@
+package pp.arithmetic.leetcode;
+
+/**
+ * Created by wangpeng on 2019-04-08.
+ * 12. 整数转罗马数字
+ * <p>
+ * 罗马数字包含以下七种字符： I， V， X， L，C，D 和 M。
+ * <p>
+ * 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 。
+ * <p>
+ * 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：
+ * <p>
+ * 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。
+ * <p>
+ * 示例 1:
+ * <p>
+ * 输入: 3
+ * 输出: "III"
+ * 示例 2:
+ * <p>
+ * 输入: 4
+ * 输出: "IV"
+ * 示例 3:
+ * <p>
+ * 输入: 9
+ * 输出: "IX"
+ * 示例 4:
+ * <p>
+ * 输入: 58
+ * 输出: "LVIII"
+ * 解释: L = 50, V = 5, III = 3.
+ * 示例 5:
+ * <p>
+ * 输入: 1994
+ * 输出: "MCMXCIV"
+ * 解释: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.
+ *
+ * @see <a href="https://leetcode-cn.com/problems/integer-to-roman/"></a>
+ */
+public class _12_intToRoman {
+
+    public static void main(String[] args) {
+        _12_intToRoman intToRoman = new _12_intToRoman();
+//        System.out.println(intToRoman.intToRoman(3));
+//        System.out.println(intToRoman.intToRoman(4));
+//        System.out.println(intToRoman.intToRoman(9));
+//        System.out.println(intToRoman.intToRoman(58));
+//        System.out.println(intToRoman.intToRoman(1994));
+        System.out.println(intToRoman.intToRoman2(3));
+        System.out.println(intToRoman.intToRoman2(4));
+        System.out.println(intToRoman.intToRoman2(9));
+        System.out.println(intToRoman.intToRoman2(58));
+        System.out.println(intToRoman.intToRoman2(1994));
+    }
+
+    /**
+     * 解题思路：
+     * 1、将待转换的数字拆分成个十百千
+     * 2、逐步求解各位对应的罗马数字
+     * 解题过程略显麻烦，但是这是基本的解题过程，可以抽象一下，见解法二
+     *
+     * @param num
+     * @return
+     * @see _12_intToRoman#intToRoman2(int)
+     */
+    public String intToRoman(int num) {
+        StringBuilder builder = new StringBuilder();
+        //千,千<3999，不存在4这种特殊情况
+        int qi = num / 1000;
+        if (qi > 0) {
+            for (int i = 0; i < qi; i++) {
+                builder.append("M");
+            }
+            num -= qi * 1000;
+        }
+        //百
+        int bi = num / 100;
+        if (bi > 0) {
+            if (bi < 4) {
+                for (int i = 0; i < bi; i++) {
+                    builder.append("C");
+                }
+            } else if (bi == 4) {
+                builder.append("CD");
+            } else if (bi == 5) {
+                builder.append("D");
+            } else if (bi < 9) {
+                builder.append("D");
+                for (int i = 0; i < bi - 5; i++) {
+                    builder.append("C");
+                }
+            } else {
+                builder.append("CM");
+            }
+            num -= bi * 100;
+        }
+        //十
+        int si = num / 10;
+        if (si > 0) {
+            if (si < 4) {
+                for (int i = 0; i < si; i++) {
+                    builder.append("X");
+                }
+            } else if (si == 4) {
+                builder.append("XL");
+            } else if (si == 5) {
+                builder.append("L");
+            } else if (si < 9) {
+                builder.append("L");
+                for (int i = 0; i < si - 5; i++) {
+                    builder.append("X");
+                }
+            } else {
+                builder.append("XC");
+            }
+            num -= si * 10;
+        }
+        //个
+        int gi = num;
+        if (gi > 0) {
+            if (gi < 4) {
+                for (int i = 0; i < gi; i++) {
+                    builder.append("I");
+                }
+            } else if (gi == 4) {
+                builder.append("IV");
+            } else if (gi == 5) {
+                builder.append("V");
+            } else if (gi < 9) {
+                builder.append("V");
+                for (int i = 0; i < gi - 5; i++) {
+                    builder.append("I");
+                }
+            } else {
+                builder.append("IX");
+            }
+        }
+        return builder.toString();
+    }
+
+    /**
+     * 解法二：利用一个数组将上述循环过程简化
+     * I             1
+     * V             5
+     * X             10
+     * L             50
+     * C             100
+     * D             500
+     * M             1000
+     *
+     * @param num
+     * @return
+     */
+    public String intToRoman2(int num) {
+        StringBuilder builder = new StringBuilder();
+        String[] romanStrs = new String[]{"M", "CM", "D", "CD", "C", "XC", "L", "XL", "X", "IX", "V", "IV", "I"};
+        int[] romanInts = new int[]{1000, 900, 500, 400, 100, 90, 50, 40, 10, 9, 5, 4, 1};
+        int index = 0;
+        while (num > 0) {
+            while (num >= romanInts[index]) {
+                builder.append(romanStrs[index]);
+                num -= romanInts[index];
+            }
+            index++;
+        }
+
+        return builder.toString();
+    }
+}