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LeetCode 罗马数字转整型

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。输入确保在 1 到 3999 的范围内。

示例 1:

输入: "III"
输出: 3
示例 2:

输入: "IV"
输出: 4
示例 3:

输入: "IX"
输出: 9
示例 4:

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

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

题解一:纯遍历(map):

class Solution {
    public int romanToInt(String s) {
        Map<Character, Integer> map = new HashMap<>(7);
        map.put('I', 1);
        map.put('V', 5);
        map.put('X', 10);
        map.put('L', 50);
        map.put('C', 100);
        map.put('D', 500);
        map.put('M', 1000);
        int sum = 0;
        int len = s.length();
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            int current = map.get(s.charAt(i));
            if (i == len - 1) {
                sum += current;
                break;
            }
            int right = map.get(s.charAt(i + 1));
            if (current < right) {
                sum += (right - current);
                i++;
            } else {
                sum += current;
            }
        }
        return sum;
    }
}

题解二(switch):

class Solution {
    public int romanToInt(String s) {
        int sum = 0;
        int len = s.length();
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            int current = getValue(s.charAt(i));
            if (i == len - 1) {
                sum += current;
                break;
            }
            int right = getValue(s.charAt(i + 1));
            if (current < right) {
                sum += (right - current);
                i++;
            } else {
                sum += current;
            }
        }
        return sum;
    }

    private int getValue(char c) {
        switch (c) {
            case 'I': return 1;
            case 'V': return 5;
            case 'X': return 10;
            case 'L': return 50;
            case 'C': return 100;
            case 'D': return 500;
            case 'M': return 1000;
            default : return 0;
        }
    }
}

(1)执行用时 :4 ms, 在所有 Java 提交中击败了99.96%的用户
(2)内存消耗 :35.9 MB, 在所有 Java 提交中击败了99.59%的用户

switch语句被编译后,对应得是jvm的tableswitch指令,执行起来也就几条指令就完成了;而HashMap的get操作源码如下:

public V get(Object key) {
    if (key == null)
        return getForNullKey();
    int hash = hash(key.hashCode());
    for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
         e != null;
         e = e.next) {
        Object k;
        if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))
            return e.value;
    }
    return null;
}

所以map.get执行的jvm指令肯定是要比tableswitch要多的。但是如果JVM在执行的过程中进行JIT优化会发现,map的执行速度会大大加快,而使用switch实现的方法并不会被优化。

所以我们可以得出结论:leetcode的代码性能测试,都是基于java原生的数据结构进行的。因此我们不能为了做算法题而做算法题,代码性能优化的过程才能让我们更了解底层的数据结构。

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