从字符串中提取数字：庖丁解“牛”之法

见解分享

2023-12-27 00:09:45

技术博客：化繁为简，详解如何将复杂的难题轻松解剖

引子：

在编程的世界中，看似复杂的问题往往隐藏着朴素而优雅的解法。在本文中，让我们踏上一段技术之旅，探索如何将一个看似难以捉摸的难题——从字符串中提取数字——化繁为简。

一、庖丁解“牛”：拆解难题之艺术

就像庖丁解牛，将难题分而治之是制胜的关键。面对看似复杂的字符串，我们首先需要理解其组成部分。

字符串本质上是一串字符，其中可能包含字母、数字和特殊字符。我们的目标是从中提取数字，而数字又可以分为两种类型：

整数：不包含小数点，例如：123, -456
小数：包含小数点，例如：3.14, -5.67

二、庖丁解“牛”：建立字符映射表

有了对字符串的理解，我们便可开始建立一个字符映射表。该映射表将存储字符与其代表的数字值之间的对应关系。

例如，对于从字符串中提取** рим数字** 的示例，字符映射表可以如下所示：

字符	值
I	1
V	5
X	10
L	50
C	100
D	500
M	1000

三、庖丁解“牛”：逐个击破，步步为营

建立了字符映射表后，我们便可逐个击破字符串，将字符转换为数字。

算法步骤：

创建一个空结果变量result来存储提取的数字。
循环字符串中的每个字符。
在字符映射表中查找当前字符，并将相应的数字值添加到result中。
如果当前字符代表的数字值大于其右边字符代表的数字值，则在result中减去当前字符的数字值。
返回result。

四、庖丁解“牛”：庖丁解牛的代码实现

有了清晰的算法步骤，我们便可将之转化为代码：

对于 C++ ：

#include <iostream>
#include <unordered_map>

using namespace std;

int romanToInt(string s) {
  // 字符映射表
  unordered_map<char, int> m = {
    {"I", 1}, {"V", 5}, {"X", 10}, {"L", 50}, {"C", 100}, {"D", 500}, {"M", 1000}
  };

  int result = 0;
  for (int i = 0; i < s.size(); i++) {
    if (i < s.size() - 1 && m[s[i]] < m[s[i + 1]]) {
      result -= m[s[i]];
    } else {
      result += m[s[i]];
    }
  }

  return result;
}

int main() {
  string s = "III";
  cout << romanToInt(s) << endl; // 输出：3
  return 0;
}

对于 Python ：

def roman_to_int(s):
  # 字符映射表
  d = {"I": 1, "V": 5, "X": 10, "L": 50, "C": 100, "D": 500, "M": 1000}

  result = 0
  for i in range(len(s)):
    if i < len(s) - 1 and d[s[i]] < d[s[i + 1]]:
      result -= d[s[i]]
    else:
      result += d[s[i]]

  return result

print(roman_to_int("III"))  # 输出：3