力扣热题——罗马数字转整数
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题目链接：13. 罗马数字转整数 - 力扣（LeetCode）
题目描述
解法一：哈希表
Java写法：
C++写法：
C写法：
运行时间
时间复杂度和空间复杂度
✅ 时间复杂度：
✅ 空间复杂度：
总结
题目链接：13. 罗马数字转整数 - 力扣（LeetCode）
注：下述题目描述和示例均来自力扣
题目描述
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。
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 <= 15s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]内 - 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。
解法一：哈希表
-
理解罗马数字规则：
- 罗马数字通常是由多个字符组成的，这些字符分别对应一定的数值。
- 如果一个较小数值的字符在较大数值字符的右边，则直接相加（如
VI表示 6）。 - 如果一个较小数值的字符在较大数值字符的左边，则表示这两个数值之间做减法（如
IV表示 4）。
-
遍历字符串：
- 从左到右遍历输入的罗马数字字符串。
- 对于每一个字符，检查其后的一个字符（如果存在的话），判断是否当前字符应该作为减数（即它后面的字符比它大）还是加数（否则）。
-
处理特殊情况：
- 特殊情况包括像
IV,IX,XL,XC,CD, 和CM这样的组合，它们分别表示 4, 9, 40, 90, 400, 和 900。 - 在遍历时，如果发现某个字符后面跟着一个更大的字符，则应将其视为特殊情况，并相应地调整总和。
- 特殊情况包括像
-
累加结果：
- 根据上述规则，逐步累加最终的结果。
Java写法：
class Solution {public int romanToInt(String s) {// 创建罗马数字到整数的映射Map<Character, Integer> romanMap = new HashMap<>();romanMap.put('I', 1);romanMap.put('V', 5);romanMap.put('X', 10);romanMap.put('L', 50);romanMap.put('C', 100);romanMap.put('D', 500);romanMap.put('M', 1000);int total = 0;for (int i = 0; i < s.length() - 1; i++) {int current = romanMap.get(s.charAt(i));int next = romanMap.get(s.charAt(i + 1));if (current < next) {total -= current; // 特殊情况，如 IV = 5 - 1} else {total += current; // 正常情况，如 VI = 5 + 1}}// 加上最后一个字符的值total += romanMap.get(s.charAt(s.length() - 1));return total;}
}C++写法：
#include <unordered_map>
#include <string>class Solution {
public:int romanToInt(std::string s) {// 创建罗马字符到整数值的映射std::unordered_map<char, int> romanMap = {{'I', 1},{'V', 5},{'X', 10},{'L', 50},{'C', 100},{'D', 500},{'M', 1000}};int total = 0;for (int i = 0; i < s.length() - 1; ++i) {if (romanMap[s[i]] < romanMap[s[i + 1]]) {total -= romanMap[s[i]]; // 特殊情况，如 IV、IX} else {total += romanMap[s[i]]; // 正常情况}}// 加上最后一个字符的值total += romanMap[s.back()];return total;}
};// 测试代码
/*
int main() {Solution sol;std::cout << sol.romanToInt("III") << std::endl; // 输出: 3std::cout << sol.romanToInt("IV") << std::endl; // 输出: 4std::cout << sol.romanToInt("IX") << std::endl; // 输出: 9std::cout << sol.romanToInt("LVIII") << std::endl; // 输出: 58std::cout << sol.romanToInt("MCMXCIV") << std::endl; // 输出: 1994return 0;
}
*/C写法：
#include <stdio.h>
#include <string.h>int romanCharToInt(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;}
}int romanToInt(char * s) {int len = strlen(s);int total = 0;for (int i = 0; i < len - 1; i++) {int currentValue = romanCharToInt(s[i]);int nextValue = romanCharToInt(s[i + 1]);if (currentValue < nextValue) {total -= currentValue; // 特殊情况，如 IV、IX} else {total += currentValue; // 正常情况}}// 加上最后一个字符的值total += romanCharToInt(s[len - 1]);return total;
}// 测试代码
/*
int main() {printf("%d\n", romanToInt("III")); // 输出: 3printf("%d\n", romanToInt("IV")); // 输出: 4printf("%d\n", romanToInt("IX")); // 输出: 9printf("%d\n", romanToInt("LVIII")); // 输出: 58printf("%d\n", romanToInt("MCMXCIV")); // 输出: 1994return 0;
}
*/运行时间
时间复杂度和空间复杂度
✅ 时间复杂度：
- O(n)，其中 n 是字符串长度。我们只需要遍历一次字符串。
✅ 空间复杂度：
- O(1)，因为罗马字符的数量固定，哈希表大小是常量。