数学-罗马数字转整数

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。输入确保在 1 到 3999 的范围内。

示例 1:

输入: "III"
输出: 3

示例 2:

输入: "IV"
输出: 4

示例 3:

输入: "IX"
输出: 9

示例 4:

输入: "LVIII"
输出: 58
解释: L = 50, V= 5, III = 3.

示例 5:

输入: "MCMXCIV"
输出: 1994
解释: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.

算法解析:
直接使用哈希表来映射,方法就是比较当前元素和后一个元素的大小

  • 如果当前元素 < 后一个元素,则相减
  • 如果当前元素 > 后一个元素,则相加

复杂度

  • 时间复杂度:循环一次就能解决了,所以复杂度为字符串长度N,O(N)
  • 空间复杂度:O(1)
func romanToInt(s string) int {
sum := 0
    //因为每次都要拿后一个元素做对比,所以后指针会越界,所以循环的长度要-1,然后在最后面再把最后一个元素加上
    for i := 0; i < len(s)-1; i++ {
        //双指针,如果后一个元素比前面的大,说明是减法
        if m[s[i]] < m[s[i+1]] {
            sum -= m[s[i]]
        } else {
            //如果后一个元素比前面的小,说明是加法
            sum += m[s[i]]
        }
    }
    sum += m[s[len(s)-1]]
    return sum
}
var m = map[byte]int{
    'I': 1,
    'V': 5,
    'X': 10,
    'L': 50,
    'C': 100,
    'D': 500,
    'M': 1000,
}

这里大部分时间都消耗在了map查值上,优化一下:

func getInt(r byte) int {
    switch r {
    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:
        panic(fmt.Sprintf("没有这个字母: %q", string(r)))
    }
}

func romanToInt(s string) int {
    sum := 0
    //因为每次都要拿后一个元素做对比,所以后指针会越界,所以循环的长度要-1,然后在最后面再把最后一个元素加上
    for i := 0; i < len(s)-1; i++ {
        //双指针,如果后一个元素比前面的大,说明是减法
        if getInt(s[i]) < getInt(s[i+1]) {
            sum -= getInt(s[i])
        } else {
            //如果后一个元素比前面的小,说明是加法
            sum += getInt(s[i])
        }
    }
    sum += getInt(s[len(s)-1])
    return sum
}
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