罗马数字转整数——leetcode.13-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了罗马数字转整数——leetcode.13。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

引言：

本篇博客属于题解篇，是我在刷力扣的题后给大家总结了一下解题思路以及代码实现，并在后面分析了map与unordered_map的区别。我也会分享我的做题思路，一起来看看吧。

题目：

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。

给定一个罗马数字，将其转换成整数。

示例 1:

输入: s = "III"
输出: 3

示例 2:

输入: s = "IV"
输出: 4

示例 3:

输入: s = "IX"
输出: 9

示例 4:

输入: s = "LVIII"
输出: 58
解释: L = 50, V= 5, III = 3.

示例 5:

输入: s = "MCMXCIV"
输出: 1994
解释: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.

提示：

1 <= s.length <= 15
s 仅含字符 ('I', 'V', 'X', 'L', 'C', 'D', 'M')
题目数据保证 s 是一个有效的罗马数字，且表示整数在范围 [1, 3999] 内
题目所给测试用例皆符合罗马数字书写规则，不会出现跨位等情况。
IL 和 IM 这样的例子并不符合题目要求，49 应该写作 XLIX，999 应该写作 CMXCIX 。
关于罗马数字的详尽书写规则，可以参考罗马数字 - Mathematics 。

做题思路：

我们首先需要先找一下它的规律，比如'I'不能连续出现四次，像'I'和'V'这样的大节点数比较特殊，如果它们的排列顺序是从大到小，那么我们直接把它们相加就好，就像"XV"，那么它就表示15，但如果像"XL"，它是从小往大排，我们就需要将大的一项减去小的一项，他就是40。这时候你可能会想问，若果不只两个字母呢？我们观察样例5，“MCMXCIV”,我们发现，这种比较出现在两两之间，那么我们可以先构想在判断完一次后跳过一个数。

开始解题（核心代码模式）

class Solution {
public:
    int romanToInt(string s) {
        int len = s.length();
          逻辑代码：
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            if (roma[s[i]] < roma[s[i + 1]] && i != len - 1) {
                sum += roma[s[i + 1]] - roma[s[i]];
                i++;
            } else {
                sum += roma[s[i]];
            }
        }
        return sum;
    }
};

上述代码已经满足了我们的所想逻辑，那么接下来就是需要存数据了，但是有什么方法可以既存整形变量又存字符变量呢？你可能首先想到结构体，但这里使用结构体无疑会增加代码量，我们可以考虑另一个伙伴——map.

map储存数据


       map<char, int> roma = {
            {'I', 1},
            {'V', 5},
            {'X', 10},
            {'L', 50},
            {'C', 100},
            {'D', 500},
            {'M', 1000}
        };

不熟悉map的小伙伴我会在后期出一篇博客进行详解，现在你只需要知道它是一种可以存多种复杂数据类型的数据类型就好。如上述代码，我们一一对应将字符串和对应的值一一匹配存了进去。

完整代码

class Solution {
public:
    int romanToInt(string s) {
        int len = s.length();
        map<char, int> roma = {
            {'I', 1},
            {'V', 5},
            {'X', 10},
            {'L', 50},
            {'C', 100},
            {'D', 500},
            {'M', 1000}
        };
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            if (roma[s[i]] < roma[s[i + 1]] && i != len - 1) {
                sum += roma[s[i + 1]] - roma[s[i]];
                i++;
            } else {
                sum += roma[s[i]];
            }
        }
        return sum;
    }
};

可以结合题目再理解一下代码。

map升级为unordered_map存储数据

在C++中，map 和 unordered_map 都是关联容器，用于存储键-值对，并提供快速查找和访问数据的功能。它们之间的主要区别在于底层的实现方式和性能特征。

顺序：map 是基于红黑树实现的，因此它中的键值对是按照键的大小顺序排列的；而 unordered_map 是基于哈希表实现的，其中的键值对是无序存储的。
插入和访问的时间复杂度：对于 map，插入和访问的时间复杂度为 O(log n)，而对于 unordered_map，插入和访问的平均时间复杂度为 O(1)。因此，在通常情况下，unordered_map 的插入和访问速度会更快。
内存占用：由于 map 内部使用红黑树存储数据，它的内存占用通常会更高一些；而 unordered_map 使用哈希表存储数据，内存占用相对较小。

在本题中，由于你只是将罗马数字字符映射到整数，而不需要按照顺序访问或者对键的大小进行排序，因此使用 unordered_map 更为合适。在 Solution 类中，如果你将 roma 的类型改为 unordered_map，应该能够正常工作并且性能更好。

unordered_map代码实现：

class Solution {
public:
    int romanToInt(string s) {
        int len = s.length();
        // 使用 unordered_map 替代 map
        unordered_map<char, int> roma = {
            {'I', 1},
            {'V', 5},
            {'X', 10},
            {'L', 50},
            {'C', 100},
            {'D', 500},
            {'M', 1000}
        };
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            if (roma[s[i]] < roma[s[i + 1]] && i != len - 1) {
                sum += roma[s[i + 1]] - roma[s[i]];
                i++;
            } else {
                sum += roma[s[i]];
            }
        }
        return sum;
    }
};

总之，能用unordered_map的情况下就多用，最后，附上题目链接，你也快来试试吧！

https://leetcode.cn/problems/roman-to-integer/description/

那么，今天的题解分享就到这里了，朋友们，下一期再见！文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-850017.html

到了这里，关于罗马数字转整数——leetcode.13的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！