13.罗马数字转整数--leetcode随记

125 阅读4分钟

题目

13. 罗马数字转整数

罗马数字包含以下七种字符: IVXLCDM

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 + II27 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]
  • 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 - 百度百科

题解

  1. 解题思路分析
    • 题目要求将罗马数字转换为整数。罗马数字有其特定的字符对应特定的数值,如I对应1V对应5等。
    • 一般情况下,罗马数字中小的数字在大的数字的右边,表示相加。但存在特殊情况,如IV4),小的数字在大的数字的左边,表示相减。
    • 特殊规则只适用于六种情况:IVX左边、XLC左边、CDM左边。
    • 根据图片中的示例和规则说明,我们可以从左到右遍历罗马数字字符串,通过比较当前字符和下一个字符对应的数值大小来决定是相加还是相减。
  2. 使用 JavaScript 实现解题代码
    • 首先,我们可以创建一个对象来存储罗马数字字符和对应的数值:

  • 然后,实现romanToInt函数:

(文末附带python代码)

/**
 * @param {string} s
 * @return {number}
 */
 const romanValues = {
  I: 1,
  V: 5,
  X: 10,
  L: 50,
  C: 100,
  D: 500,
  M: 1000
};
var romanToInt = function(s) {
  let sum = 0;
  for (let i = 0; i < s.length; i++) {
    let currentValue = romanValues[s[i]];
    let nextValue = romanValues[s[i + 1]];
    if (nextValue && currentValue < nextValue) {
      // 如果当前字符对应数值小于下一个字符对应数值,做减法
      sum -= currentValue;
    } else {
      // 否则做加法
      sum += currentValue;
    }
  }
  return sum;
};
  • 在这个函数中:
    • 首先初始化一个变量sum0,用于存储最终的整数值。

    • 然后使用for循环遍历罗马数字字符串s

    • 在每次循环中,获取当前字符s[i]和下一个字符s[i + 1]对应的数值(注意要检查下一个字符是否存在,避免越界)。

    • 如果当前字符对应数值小于下一个字符对应数值,说明是特殊情况,需要做减法,将当前数值从sum中减去。

    • 否则,做加法,将当前数值加到sum中。

    • 最后返回sum,即转换后的整数值。

    • 例如,对于罗马数字XXVII27),从左到右遍历:

      • 首先是X10),下一个字符也是X10),因为10不小于10,所以sum加上10sum变为10
      • 接着下一个X10),同样sum加上10sum变为20
      • 然后是V5),下一个字符是I1),因为5大于1,所以sum加上5sum变为25
      • 最后是I1),因为没有下一个字符了,sum加上1sum变为26
    • 再例如,对于IV4):

      • 首先是I1),下一个字符是V5),因为1小于5,所以sum减去1sum变为-1

      • 然后是V5),因为没有下一个字符了,sum加上5sum变为4

通过这种方式,我们可以将罗马数字正确地转换为整数。

附录

class Solution:
    def romanToInt(self, s: str) -> int:
        roman_values = {
            'I': 1,
            'V': 5,
            'X': 10,
            'L': 50,
            'C': 100,
            'D': 500,
            'M': 1000
        }
        sum_result = 0
        for i in range(len(s)):
            current_value = roman_values[s[i]]
            if i + 1 < len(s) and current_value < roman_values[s[i + 1]]:
                sum_result -= current_value
            else:
                sum_result += current_value
        return sum_result