目录

  • 力扣经典150题第十七题:罗马数字转整数
  • 1. 题目描述
  • 2. 解题思路
  • 3. 解题步骤
  • 4. 代码实现
  • 5. 时间复杂度分析
  • 6. 应用和扩展
  • 7. 总结
  • 8. 参考资料


力扣经典150题第十七题:罗马数字转整数

1. 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 <= 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] 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 - Mathematics 。

2. 解题思路

使用哈希表存储每个罗马字符对应的数值,然后遍历字符串 s,根据字符的大小关系进行累加或减法操作,得到最终的整数值。

3. 解题步骤

  1. 使用哈希表存储罗马字符对应的数值关系。
  2. 初始化一个变量 result 表示最终的整数值。
  3. 遍历字符串 s,根据当前字符和下一个字符的大小关系,决定是加上当前字符对应的值还是减去当前字符对应的值。
  4. 注意处理最后一个字符,直接加上其对应的值。
  5. 返回最终的整数值 result

4. 代码实现

class Solution {
    public int romanToInt(String s) {
        Map<Character, Integer> romanValues = new HashMap<>();
        romanValues.put('I', 1);
        romanValues.put('V', 5);
        romanValues.put('X', 10);
        romanValues.put('L', 50);
        romanValues.put('C', 100);
        romanValues.put('D', 500);
        romanValues.put('M', 1000);
        
        int result = 0;
        int n = s.length();
        
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int currentValue = romanValues.get(s.charAt(i));
            if (i < n - 1 && currentValue < romanValues.get(s.charAt(i + 1))) {
                result -= currentValue;
            } else {
                result += currentValue;
            }
        }
        
        return result;
    }
}

5. 时间复杂度分析

  • 遍历字符串 s 一次,时间复杂度为 O(n),其中 n 是字符串的长度。

6. 应用和扩展

  • 该算法可以有效地将罗马数字转换成整数,通过对罗马字符的大小关系进行累加或减法操作得到最终结果。
  • 可以在实际中应用于处理罗马数字的相关场景。

7. 总结

本文介绍了如何将罗马数字字符串转换成整数的算法,通过建立字符和数值的映射关系,遍历字符串根据字符大小关系计算最终结果。

8. 参考资料