LeetCode：Integer to Roman - 阿拉伯數字到羅馬數字的轉換

一、題目名稱

Integer to Roman （阿拉伯數字到羅馬數字的轉換）

二、題目地址

https://leetcode.com/problems/integer-to-roman

三、題目內容

英文：Given an integer, convert it to a roman numeral. Input is guaranteed to be within the range from 1 to 3999.

中文：給出一個整數，將它轉換成羅馬數字。輸入在1-3999之間。

四、題目分析

將阿拉伯數字轉換爲羅馬數字，首先須要瞭解一下羅馬數字的生成規則。羅馬數字共有7個，即I（1）、V（5）、X（10）、L（50）、C（100）、D（500）和M（1000），它的生成規則較爲複雜，具體能夠參考維基百科條目：羅馬數字（中文｜英文）。雖然寫羅馬數字是件比較繁瑣的事情，但將十進制數字轉換爲羅馬數字，卻有一個簡單的規律，能夠從下面這張表中看到：

能夠看到，與十進制數字相比，雖然在個位、十位、百位、千位這些數位上羅馬數字的寫法各不相同，但卻都有着共同規律。從縱向比較看，每個數位的寫法只和該數位對應的一倍、五倍、十倍對應的字母有關。如8的羅馬數字是VIII（5+1+1+1），80是LXXX（50+10+10+10），800是DCCC（500+100+100+100）。所以咱們就能夠將十進制數字的各位取出，按照羅馬數字各數位的字符生成規則，生成對應的羅馬數字。

五、解題方法1

按照第四節中的分析，實現代碼以下：

/**
 * 功能說明：LeetCode 12 - Integer to Roman
 * 開發人員：Tsybius
 * 開發時間：2015年8月2日
 */
public class Solution {
    
    /**
     * 阿拉伯數字轉羅馬數字（3999及如下）
     * @param num 被轉換的阿拉伯數字
     * @return 轉換後的羅馬數字
     */
    public String intToRoman(int num) {

        String result = "";

        if (num >= 1000) {
            result += getRomanMultipleOf1000(num - num % 1000);
            num %= 1000;
        }
        if (num >= 100) {
            result += getRomanMultipleOf100(num - num % 100);
            num %= 100;
        }
        if (num >= 10) {
            result += getRomanMultipleOf10(num - num % 10);
            num %= 10;
        }
        
        result += getRomanLowerEqualThan10(num);
        
        return result;
    }
    
    /**
     * 小於10的羅馬數字
     * @param num
     * @return
     */
    public String getRomanLowerEqualThan10(int num) {
        switch(num) {
            case 1: return "I";
            case 2: return "II";
            case 3: return "III";
            case 4: return "IV";
            case 5: return "V";
            case 6: return "VI";
            case 7: return "VII";
            case 8: return "VIII";
            case 9: return "IX";
            default: return "";
        }
    }
    
    /**
     * 10的倍數
     * @param num
     * @return
     */
    public String getRomanMultipleOf10(int num) {
        switch(num) {
            case 10: return "X";
            case 20: return "XX";
            case 30: return "XXX";
            case 40: return "XL";
            case 50: return "L";
            case 60: return "LX";
            case 70: return "LXX";
            case 80: return "LXXX";
            case 90: return "XC";
            default: return "";
        }        
    }
    
    /**
     * 100的倍數
     * @param num
     * @return
     */
    public String getRomanMultipleOf100(int num) {
        switch(num) {
            case 100: return "C";
            case 200: return "CC";
            case 300: return "CCC";
            case 400: return "CD";
            case 500: return "D";
            case 600: return "DC";
            case 700: return "DCC";
            case 800: return "DCCC";
            case 900: return "CM";
            default: return "";
        }
    }

    /**
     * 1000的倍數
     * @param num
     * @return
     */
    public String getRomanMultipleOf1000(int num) {
        switch(num) {
            case 1000: return "M";
            case 2000: return "MM";
            case 3000: return "MMM";
            default: return "";
        }
    }
}

六、解題方法2

方法1中的代碼過於冗長，相似的代碼重寫了屢次，咱們能夠用數組來縮短代碼行數：

/**
 * 功能說明：LeetCode 12 - Integer to Roman
 * 開發人員：Tsybius
 * 開發時間：2015年8月2日
 */
public class Solution {
    
    /**
     * 阿拉伯數字轉羅馬數字（3999及如下）
     * @param num 被轉換的阿拉伯數字
     * @return 轉換後的羅馬數字
     */
    public String intToRoman(int num) {

        String[][] RomanDict = new String[][] {
            { "", "I", "II", "III", "IV", "V", "VI", "VII", "VIII", "IX" },
            { "", "X", "XX", "XXX", "XL", "L", "LX", "LXX", "LXXX", "XC" },
            { "", "C", "CC", "CCC", "CD", "D", "DC", "DCC", "DCCC", "CM" },
            { "", "M", "MM", "MMM", "", "", "", "", "", "", "" },
        };

        return RomanDict[3][num / 1000] + 
            RomanDict[2][num % 1000 / 100] +
            RomanDict[1][num % 100 / 10] +
            RomanDict[0][num % 10];
    }
}

END