漫画:臭长臭长的高频贪心面试题

来自:小浩算法



01
PART
Integer to Roman

本题是leetcode第12题,意为整数转罗马数字,题目难度中等,代码通过九万次,建议掌握。

第12题: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。


示例 1:

输入: 3

输出: "III"


示例 2:

输入: 4

输出: "IV"


示例 3:

输入: 9

输出: "IX"


示例 4:

输入: 58

输出: "LVIII"

解释: L = 50, V = 5, III = 3.


示例 5:

输入: 1994

输出: "MCMXCIV"

解释: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.




02
PART
题解分析

看见长长的题目,别怂。

因为题目很长,所以读懂题意很重要。这道题说是让我们转换罗马数字,其实说白了就是让我们用特殊的规则凑数。罗马数字本身就可以理解为一种特殊的数学规则。



那如何来凑数?自然就需要读懂题意,比如 2 就是通过 1+1 凑;3 通过 1+1+1 凑;6 通过 5+1 凑。同时,在凑的过程中,又加入了一些奇怪的规则。比如说,4 不允许 1+1+1+1 凑,而是得 5-1 凑;而 9 不能 5+1+1+1+1 凑,而是得 10-1 凑;这个分析怎么出来的?题目中说的:

  • 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。


看到这里,估计熟悉的小伙伴,能找到那么点感觉。凑数,凑数,凑钱。有一道很经典的题目 “硬币找零” 不也是一样的玩法吗。


然后,我们把题目中所有的字符列出来:



当然,除了这些还不够。因为上面我们还分析出了一些特殊的规则,也得列出来:



然后我们利用这张表格,对给出的数字进行转化(拼凑)。假设我们要找的数为2834,大概的流程如下(其实是一种类似贪心的思想):



对比着代码看更为明朗:


 1//java
2class Solution {
3    public String intToRoman(int num) {
4        int[] nums = {1000900500400100905040109541};
5        String[] romans = {"M""CM""D""CD""C""XC""L""XL""X""IX""V""IV""I"};
6        int index = 0;
7        StringBuilder result = new StringBuilder();
8        while (index < 13) {
9            if (num >= nums[index]) {
10                result.append(romans[index]);
11                num -= nums[index];
12            } else {
13                index ++;
14            }
15        }
16        return result.toString();
17    }
18}


郑重申明(读我的文章必看):

  • 本系列所有教程都不会用到复杂的语言特性,大家无须担心没有学过相关语法,算法思想才是最重要的!

  • 作为学术文章,虽然风格可以风趣,但严谨,我是认真的。本文所有代码均在leetcode进行过测试运行。


03
PART
啰嗦一下

这道题目限制了最大数为 3999,时间复杂度也就被限制成了O(1)。

我还看到了一个西PP很骚的解法,拿出来大家瞅瞅:


 1//cpp
2class Solution {
3public:
4    string intToRoman(int num)
5    
{
6        char* c[4][10] = {
7            {"","I","II","III","IV","V","VI","VII","VIII","IX"},
8            {"","X","XX","XXX","XL","L","LX","LXX","LXXX","XC"},
9            {"","C","CC","CCC","CD","D","DC","DCC","DCCC","CM"},
10            {"","M","MM","MMM"}
11        };
12        string roman;
13        roman.append(c[3][num / 1000]);
14        roman.append(c[2][num / 100 % 10]);
15        roman.append(c[1][num / 10 % 10]);
16        roman.append(c[0][num % 10]);
17
18        return roman;
19    }
20};

这个解法应该没什么解释的,就是把每一位 0-10 的情况枚举出来。这道题目稍微长了点,但是分析下来并没有什么难度。

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