LeetCode 12.整数转罗马数字【中等】

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题干

七个不同的符号代表罗马数字,其值如下:

符号
I1
V5
X10
L50
C100
D500
M1000

罗马数字是通过添加从最高到最低的小数位值的转换而形成的。将小数位值转换为罗马数字有以下规则:

  • 如果该值不是以 4 或 9 开头,请选择可以从输入中减去的最大值的符号,将该符号附加到结果,减去其值,然后将其余部分转换为罗马数字。
  • 如果该值以 4 或 9 开头,使用 减法形式,表示从以下符号中减去一个符号,例如 4 是 5 (V) 减 1 (I): IV ,9 是 10 (X) 减 1 (I):IX。仅使用以下减法形式:4 (IV),9 (IX),40 (XL),90 (XC),400 (CD) 和 900 (CM)。
  • 只有 10 的次方(IXCM)最多可以连续附加 3 次以代表 10 的倍数。你不能多次附加 5 (V),50 (L) 或 500 (D)。如果需要将符号附加4次,请使用 减法形式

给定一个1 <= num <= 3999的整数,将其转换为罗马数字。 

示例 1:

输入: num = 3749

输出: "MMMDCCXLIX"

解释:

3000 = MMM 由于 1000 (M) + 1000 (M) + 1000 (M)
 700 = DCC 由于 500 (D) + 100 (C) + 100 (C)
  40 = XL 由于 50 (L) 减 10 (X)
   9 = IX 由于 10 (X) 减 1 (I)
注意:49 不是 50 (L) 减 1 (I) 因为转换是基于小数位

示例 2:

输入: num = 58

输出: "LVIII"

解释:

50 = L
 8 = VIII

示例 3:

输入: num = 1994

输出: "MCMXCIV"

解释:

1000 = M
 900 = CM
  90 = XC
   4 = IV

题解

由于这个数一定小于4000,可以知道这个数最多就4位数,最高到千分位,可以分别求出千分位、百分位、十分位和个分位,分别计算每一位对应的罗马字符,将这些罗马字符按照从高位到低位的顺序拼起来就是答案。例如3749可以被分解为3000+700+400+93000对应MMM700对应DCC40对应XL9对应IX,最终可以得到MMMDCCXLIX。对于每一位上的数字x有以下u种情况:

  • 1 <= x <= 3,罗马数字一定是IXCM的累加;
  • x = 4,罗马数字一定是VLD的其中一个在左侧拼接IXC的其中一个;
  • x = 5,罗马数字一定是VLD的其中一个;
  • 6 <= x <= 8,罗马数字一定是VLD的其中一个在右侧拼接IXCM的累加;
  • x = 9,罗马数字一定是XCM的其中一个,在左侧拼接IXC的其中一个; 分析上面五种情况,可以得出下面的代码,为了使得代码更加简洁,我使用一个有序的数组记录下所有的罗马数字字符,推导出当前位数和所选择字符的关系。
// 有序的罗马数字字符列表
var chList []string = []string{
	"I", "V", "X", "L", "C", "D", "M",
}

func intToRoman(num int) string {
	ans := ""
	// 初始位数为3,因为num最多只到千分位
	pow := 3
	for pow >= 0 {
		// 计算当前位数上的数字
		cur := num / int(math.Pow(10, float64(pow)))
		// 枚举五种情况并做不同处理
		if cur >= 1 && cur <= 3 {
			for ii := 1; ii <= cur; ii++ {
				ans += chList[pow*2]
			}
		} else if cur == 4 {
			ans += chList[pow*2] + chList[pow*2+1]
		} else if cur == 5 {
			ans += chList[pow*2+1]
		} else if cur >= 6 && cur <= 8 {
			ans += chList[pow*2+1]
			remain := cur - 5
			for ii := 1; ii <= int(remain); ii++ {
				ans += chList[pow*2]
			}
		} else if cur == 9 {
			ans += chList[pow*2] + chList[pow*2+2]
		}
		// 将位数-1准备进入下一次循环
		num %= int(math.Pow(10, float64(pow)))
		pow--
	}
	return ans
}