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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/">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{@link _12_intToRoman#intToRoman2(int)}
*
* @param num
* @return
*/
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
* <p>
* 执行用时 : 21 ms, 在Integer to Roman的Java提交中击败了100.00% 的用户
* 内存消耗 : 40.8 MB, 在Integer to Roman的Java提交中击败了65.63% 的用户
*
* @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();
}
}