leetcode13 罗马数字转整数

题目描述：罗马数字由七种字符组成，分别为 I、V、X、L、C、D 和 M，对应的数值分别为 1、5、10、50、100、500 和 1000。在一般情况下，小的数字位于大的数字右边，但有特殊情况，如 IV 表示 4，IX 表示 9，XL 表示 40，XC 表示 90，CD 表示 400，CM 表示 900。给定一个罗马数字，需要将其转换成整数。

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?。

?方法1 模拟

该方法的思想类似于“对号入座”，找到什么罗马符号对应的什么值就写进去，但是最关键的是要搞清楚前后的加减关系，以Roman=“MCMXCIV”为例，第二个位置上的C所对应的值要比第三个位置上的M所对应的值要小，关于前后是进行加法运算还是减法运算，可以看下图的图解，通过图解就可以清楚的知道该如何进行运算。?

?python完整代码：

class Solution:
    symbol_values = {
        "I": 1,
        "V": 5,
        "X": 10,
        "L": 50,
        "C": 100,
        "D": 500,
        "M": 1000
    }
    def romanToInt(self, str):
        digital = 0  # 定义当前数字
        n = len(str)  # 罗马字数字长度
        for i, ch in enumerate(str):
            value = Solution.symbol_values[ch]
            if i < n - 1 and value < Solution.symbol_values[str[i + 1]]:
                digital -= value  # 左边比右边小--->减
            else:
                digital += value  # 左边比右边大--->加
        return digital

# 设置罗马数字
Roman = "MCMXCIV"
solution = Solution()
result = solution.romanToInt(Roman)
print("罗马数字转整数的结果为: ", result)

c++完整代码：?

#include<iostream>
#include<unordered_map>
using namespace  std;

class Solution{
private:
    unordered_map<char, int> symbol_values ={
            {'I', 1},
            {'V', 5},
            {'X', 10},
            {'L', 50},
            {'C', 100},
            {'D', 500},
            {'M', 1000}
    };
public:
    int romanToInt(string str){
        int digital = 0;
        int n = str.length();
        for(int i = 0;i < n;++i){
            int value = symbol_values[str[i]];
            if(i < n - 1 && value < symbol_values[str[i + 1]]){
                digital -= value;
            } else{
                digital += value;
            }
        }
        return digital;
    }
};

int main(){
    string Roman = {"MCMXCIV"};
    Solution solution;
    int result = solution.romanToInt(Roman);
    cout << Roman << " into roman digital " << result << endl;// 输出转换结果
    return 0;
}

java完整代码：?

import java.util.HashMap;

public class RomanToInt {
    HashMap<Character, Integer> symbolValues = new HashMap<Character, Integer>() {{
        put('I', 1);
        put('V', 5);
        put('X', 10);
        put('L', 50);
        put('C', 100);
        put('D', 500);
        put('M', 1000);
    }};

    public int romanToInt(String str) {
        int digital = 0;
        int n = str.length();
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            int value = this.symbolValues.get(str.charAt(i));
            if (i < n - 1 && value < this.symbolValues.get(str.charAt(i + 1))) {
                digital -= value;
            } else {
                digital += value;
            }
        }
        return digital;
    }
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 RomanToInt 类的实例
        RomanToInt converter = new RomanToInt();
        // 设置当前罗马数字
        String Roman = "MCMXCIV";
        // 调用方法将罗马数字转换为整数
        int result = converter.romanToInt(Roman);
        // 输出转换结果
        System.out.println("罗马数字转整数为: " + result);
    }
}

?方法2 贪心哈希表

该方法其实和上面的方法差不多，也是逐一逐二的遍历哈希表中存储的罗马字符，在根据所对应的值生成我们想要的整数，其中关键的还是怎样分清楚什么时候加，什么时候进行减。

?python完整代码：

class Solution:
    def romanToInt(self, str):  # 添加 self 参数
        roman_dict = {'I': 1, 'V': 5, 'X': 10, 'L': 50, 'C': 100, 'D': 500, 'M': 1000}  # 哈希表
        digital = 0  # 整数结果

        for i in range(len(str)):  # 遍历每个字符
            # 如果当前字符比下一个字符小，则减去当前字符的值
            if i < len(str) - 1 and roman_dict[str[i]] < roman_dict[str[i + 1]]:
                digital -= roman_dict[str[i]]  # 当前字符比下一个字符小--->减
            else:
                digital += roman_dict[str[i]]  # 当前字符比下一个字符大--->加

        return digital

# 示例
Roman = "MCMXCIV"
solution = Solution()
integer_value = solution.romanToInt(Roman)
print(f"罗马数字 {Roman} 转换为整数为: {integer_value}")

c++完整代码：

#include <iostream>
#include <unordered_map>
using namespace std;

class Solution {
public:
    int romanToInt(string str) {
        unordered_map<char, int> roman_dict = {{'I', 1}, {'V', 5}, {'X', 10}, {'L', 50}, {'C', 100}, {'D', 500}, {'M', 1000}};
        int digital = 0;

        for (int i = 0; i < str.length(); ++i) {
            // 如果当前字符比下一个字符小，则减去当前字符的值
            if (i < str.length() - 1 && roman_dict[str[i]] < roman_dict[str[i + 1]]) {
                digital -= roman_dict[str[i]];  //当前字符比下一个字符小--->减
            } else {
                digital += roman_dict[str[i]]; //当前字符比下一个字符大--->加
            }
        }
        return digital;
    }
};

int main() {
    Solution solution;
    string Roman = "MCMXCIV";
    int integer_value = solution.romanToInt(Roman);
    cout << "Roman digital " << Roman << " into int: " << integer_value << endl;
    return 0;
}

?java完整代码：

import java.util.HashMap;
public class RomanToInt1 {
    public int romanToInt(String str) {
        HashMap<Character, Integer> romanDict = new HashMap<>();
        romanDict.put('I', 1);
        romanDict.put('V', 5);
        romanDict.put('X', 10);
        romanDict.put('L', 50);
        romanDict.put('C', 100);
        romanDict.put('D', 500);
        romanDict.put('M', 1000);

        int digital = 0;

        for (int i = 0; i < str.length(); ++i) {
            // 如果当前字符比下一个字符小，则减去当前字符的值
            // 在Java中，charAt 是一个用于获取字符串中指定位置字符的方法。它是String类的一个成员方法
            // 语法为char charAt(int index) 
            // 其中，index 是字符串中字符的索引，从0开始计数。返回值是指定索引位置的字符
            if (i < str.length() - 1 && romanDict.get(str.charAt(i)) < romanDict.get(str.charAt(i + 1))) {
                digital -= romanDict.get(str.charAt(i));
            } else {
                digital += romanDict.get(str.charAt(i));
            }
        }

        return digital;
    }

    public static void main(String[] args) {
        RomanToInt1 solution = new RomanToInt1();
        String roman = "MCMXCIV";
        int integerValue = solution.romanToInt(roman);
        System.out.println("罗马数字 " + roman + " 转换为整数为: " + integerValue);
    }
}

?方法3 if-else方法

if-else方法的思路很简答，主要思想就是从罗马数字的最右边往左遍历，假如输入的都是图（a）中的罗马数字，那么我们根本不用费什么劲，直接划拉一遍，直接M对应1000，I对应1等等等等，然后把得到的对应的整数加一块就皆大欢喜了，但是最重要的问题是输入的罗马数字会出现图(b)所示的情况，那么怎么解决这种情况呢？方法很简单，我们图(a)中所对应的罗马数字的情况中再加上图(b)这种情况，也就是在当前位置再往前一位进行比较，如果出现图（b）的情况时，再补充上，最后全部遍历完后，把所有数字加一块就功成身退了。、

??c++完整代码：?

// -*- coding: utf-8 -*-
// @Time    : 2024/1/4 10:28
// @Author  : 长沙有肥鱼
// @FileName: 罗马数字转整数_if.cpp
// @Software: CLion
// @Blog    : https://blog.csdn.net/weixin_53660567?spm=1010.2135.3001.5343

#include <iostream>
using namespace std;

class Solution {
public:
    int romanToInt(std::string str) {
        int len = str.length();
        int digital = 0;
        for (int i = len - 1; i >= 0; i--) {  //从右往左边遍历
            if (str[i] == 'V') {
                if (i - 1 >= 0 && str[i - 1] == 'I') {
                    //当V左边的罗马数字为I时 digital--->+4
                    //当V左边的罗马数字不为I时 digital--->+5 因为除I以外的罗马数字都比它大
                    digital += 4;
                    i--;
                    continue;
                } else {
                    digital += 5;
                    continue;
                }
            }
            if (str[i] == 'X') {
                //当X左边的罗马数字为X时 digital--->+9
                //当X左边的罗马数字不为I时 digital--->+10
                if (i - 1 >= 0 && str[i - 1] == 'I') {
                    digital += 9;
                    i--;
                    continue;
                } else {
                    digital += 10;
                    continue;
                }
            }
            if (str[i] == 'L') {
                if (i - 1 >= 0 && str[i - 1] == 'X') {
                    //当L左边的罗马数字为X时 digital--->+40
                    //当L左边的罗马数字不为X时 digital--->+50
                    digital += 40;
                    i--;
                    continue;
                } else {
                    digital += 50;
                    continue;
                }
            }
            if (str[i] == 'C') {
                if (i - 1 >= 0 && str[i - 1] == 'X') {
                    //当C左边的罗马数字为X时 digital--->+90
                    //当C左边的罗马数字不为X时 digital--->+100
                    digital += 90;
                    i--;
                    continue;
                } else {
                    digital += 100;
                    continue;
                }
            }
            if (str[i] == 'D') {
                if (i - 1 >= 0 && str[i - 1] == 'C') {
                    //当D左边的罗马数字为C时 digital--->+400
                    //当D左边的罗马数字不为C时 digital--->+500
                    digital += 400;
                    i--;
                    continue;
                } else {
                    digital += 500;
                    continue;
                }
            }
            if (str[i] == 'M') {
                if (i - 1 >= 0 && str[i - 1] == 'C') {
                    //当M左边的罗马数字为C时 digital--->+900
                    //当M左边的罗马数字不为C时 digital--->+1000
                    digital += 900;
                    i--;
                    continue;
                } else {
                    digital += 1000;
                    continue;
                }
            }
            if (str[i] == 'I') {
                //当L左边的罗马数字为I时 digital--->+1
                digital++;
            }
        }
        return digital;
    }
};

int main() {
    Solution solution;
    std::string roman = "MCMXCIV";
    int integerValue = solution.romanToInt(roman);
    std::cout << "Roman digital " << roman << " into int:  " << integerValue << std::endl;

    return 0;
}

python完整代码：?

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time    : 2024/1/4 10:22
# @Author  : 长沙有肥鱼
# @FileName: 罗马数字转整数_if_else.py
# @Software: PyCharm
# @Blog    : https://blog.csdn.net/weixin_53660567?spm=1010.2135.3001.5343
class Solution:
    def romanToInt(self, str):
        length = len(str)
        digital = 0

        i = length - 1
        while i >= 0:
            if str[i] == 'V':
                if i - 1 >= 0 and str[i - 1] == 'I':
                    digital += 4
                    i -= 1
                else:
                    digital += 5
                i -= 1
            elif str[i] == 'X':
                if i - 1 >= 0 and str[i - 1] == 'I':
                    digital += 9
                    i -= 1
                else:
                    digital += 10
                i -= 1
            elif str[i] == 'L':
                if i - 1 >= 0 and str[i - 1] == 'X':
                    digital += 40
                    i -= 1
                else:
                    digital += 50
                i -= 1
            elif str[i] == 'C':
                if i - 1 >= 0 and str[i - 1] == 'X':
                    digital += 90
                    i -= 1
                else:
                    digital += 100
                i -= 1
            elif str[i] == 'D':
                if i - 1 >= 0 and str[i - 1] == 'C':
                    digital += 400
                    i -= 1
                else:
                    digital += 500
                i -= 1
            elif str[i] == 'M':
                if i - 1 >= 0 and str[i - 1] == 'C':
                    digital += 900
                    i -= 1
                else:
                    digital += 1000
                i -= 1
            elif str[i] == 'I':
                digital += 1
        return digital

# 示例
solution = Solution()
roman_numeral = "MCMXCIV"
integer_value = solution.romanToInt(roman_numeral)
print(f"罗马数字 {roman_numeral} 转换为整数为: {integer_value}")

Java完整代码：?

public class RomanToInt2 {
    public int romanToInt(String str) {
        int len = str.length();
        int digital = 0;
        // 如果当前字符比下一个字符小，则减去当前字符的值
        // 在Java中，charAt 是一个用于获取字符串中指定位置字符的方法。它是String类的一个成员方法
        // 语法为char charAt(int index)
        // 其中，index 是字符串中字符的索引，从0开始计数。返回值是指定索引位置的字符
        for(int i = len - 1; i >= 0; i--) {
            if(str.charAt(i) == 'V') {
                if((i - 1 >= 0) && (str.charAt(i - 1) == 'I'))
                {
                    digital += 4;
                    i--;
                    continue;
                }
                else {
                    digital+=5;
                    continue;
                }
            }
            if(str.charAt(i) == 'X') {
                if((i - 1 >= 0) && (str.charAt(i - 1) == 'I'))
                {
                    digital += 9;
                    i--;
                    continue;
                }
                else {
                    digital += 10;
                    continue;
                }
            }
            if(str.charAt(i) == 'L') {
                if((i - 1 >= 0) && (str.charAt(i - 1) == 'X'))
                {
                    digital += 40;
                    i--;
                    continue;
                }
                else {
                    digital += 50;
                    continue;
                }
            }
            if(str.charAt(i) == 'C') {
                if((i - 1 >= 0) && (str.charAt(i - 1) == 'X'))
                {
                    digital += 90;
                    i--;
                    continue;
                }
                else {
                    digital += 100;
                    continue;
                }
            }
            if(str.charAt(i) == 'D') {
                if((i - 1 >= 0) && (str.charAt(i - 1) == 'C'))
                {
                    digital += 400;
                    i--;
                    continue;
                }
                else {
                    digital += 500;
                    continue;
                }
            }
            if(str.charAt(i) == 'M') {
                if((i - 1 >= 0) && (str.charAt(i - 1) == 'C'))
                {
                    digital += 900;
                    i--;
                    continue;
                }
                else {
                    digital += 1000;
                    continue;
                }
            }
            if(str.charAt(i) == 'I') {
                digital++;
            }
        }
        return digital;
    }
    public static void main(String[] args) {
        RomanToInt2 solution = new RomanToInt2();
        String roman = "MCMXCIV";
        int integerValue = solution.romanToInt(roman);
        System.out.println("罗马数字 " + roman + " 转换为整数为: " + integerValue);
    }
}