LeetCode - 13. Roman to Integer - 思考if-else與switch的比較 - ( C++ ) - 解題報告

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1.題目：

原題：Given a roman numeral, convert it to an integer.

Input is guaranteed to be within the range from 1 to 3999.

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解析：給出一個羅馬數字，要求把其轉換為一個整數。輸入範圍在1到3999內。

 

 

羅馬數位規則如下:

羅馬數字	I	V	X	L	C	D	M
代表的阿拉伯數字	1	5	10	50	100	500	1000

其中又有：

1. 基本數字 Ⅰ、X 、C 中的任何一個、自身連用構成數目、或者放在大數的右邊連用構成數目、都不能超過三個；放在大數的左邊只能用一個；
2. 不能把基本數字 V 、L 、D 中的任何一個作為小數放在大數的左邊採用相減的方法構成數目；放在大數的右邊採用相加的方式構成數目、只能使用一個；
3. I只能用在V和X左邊；
4. X只能用在L和C左邊；
5. C只能用在D和M左邊。

舉例：

·個位元舉例Ⅰ－1、Ⅱ－2、Ⅲ－3、Ⅳ－4、Ⅴ－5、Ⅵ－6、Ⅶ－7、Ⅷ－8、Ⅸ－9·十位元舉例Ⅹ－10、Ⅺ－11、Ⅻ－12、XIII－13、XIV－14、XV－15、XVI－16、XVII－17、XVIII－18、XIX－19、XX－20、XXI－21、XXII－22、XXIX－29、XXX－30、XXXIV－34、XXXV－35、XXXIX－39、XL－40、L－50、LI－51、LV－55、LX－60、LXV－65、LXXX－80、XC－90、XCIII－93、XCV－95、XCVIII－98、XCIX－99·百位元舉例C－100、CC－200、CCC－300、CD－400、D－500、DC－600、DCC－700、DCCC－800、CM－900、CMXCIX－999·千位元舉例M－1000、MC－1100、MCD－1400、MD－1500、MDC－1600、MDCLXVI－1666、MDCCCLXXXVIII－1888、MDCCCXCIX－1899、MCM－1900、MCMLXXVI－1976、MCMLXXXIV－1984、MCMXC－1990、MM－2000、MMMCMXCIX－3999參考：羅馬數字

 

2.思路

有兩種思路，一種是直接if-else的模式（這種模式runtime比第二種好），第二種是switch，第二種的runtime表現並不好。這引發了我對 if - else 和 switch的好奇，還好已經有人總結出了這部分的內容：

由此看來，switch有點以空間換時間的意思，而事實上也的確如此。
1.當分支較多時，當時用switch的效率是很高的。因為switch是隨機訪問的，就是確定了選擇值之後直接跳轉到那個特定的分支，但是if。。else是遍曆所以得可能值，知道找到合格分支。如此看來，switch的效率確實比ifelse要高的多。
2.由上面的彙編代碼可知道，switch...case佔用較多的代碼空間，因為它要產生跳錶，特別是當case常量分布範圍很大但實際有效值又比較少的情況，switch...case的空間利用率將變得很低。
3.switch...case只能處理case為常量的情況，對非常量的情況是無能為力的。例如 if (a > 1 && a < 100)，是無法使用switch...case來處理的。所以，switch只能是在常量選擇分支時比ifelse效率高，但是ifelse能應用於更多的場合，ifelse比較靈活。

參考：switch與ifelse的效率問題

 

3.兩種思路的代碼

第一種：

class Solution {public:    int romanToInt(string s) {        int ans=0,m=s.size();        char ch;        for(int i=0;i<m;i++){            if(s[i]==‘M‘) ans+=1000;            else if(s[i]==‘D‘) ans+=500;            else if(s[i]==‘C‘) {                if((s[i+1]==‘D‘||s[i+1]==‘M‘)&&i+1<m) ans-=100;                else ans+=100;            }            else if(s[i]==‘X‘) {                if((s[i+1]==‘L‘||s[i+1]==‘C‘)&&i+1<m) ans-=10;                else ans+=10;            }            else if(s[i]==‘V‘)  ans+=5;            else if(s[i]==‘I‘) {                if((s[i+1]==‘V‘||s[i+1]==‘X‘)&&i+1<m) ans--;                else ans++;            }            else if(s[i]==‘L‘) ans+=50;        }        return ans;    }};

 

第二種：

class Solution {public:            int value(char ch){    switch (ch) {    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;    }    return 0;}int romanToInt(string s){    int ans = 0;    char max = ‘I‘;    for (int i = s.size()-1; i >= 0; --i) {        if (value(s[i]) >= value(max)) {            max = s[i];            ans += value(s[i]);        } else {            ans -= value(s[i]);        }    }    return ans;}    };

　　

 

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