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前端刷题:罗马数字转整数(LeetCode 13)

前端

从罗马数字到整数的转换:逐个比较法与贪心算法

概述

罗马数字是一种古老的数字系统,曾被广泛应用于古代欧洲和中东地区。如今,它仍然在钟表、建筑和历史文献中使用。在计算机科学领域,将罗马数字转换为整数至关重要,例如在处理日期或用户输入时。本文将探讨两种有效的方法:逐个比较法和贪心算法。

逐个比较法

逐个比较法是一种简单的算法,逐个比较罗马数字中的字符,并将每个字符对应的整数累加或相减。例如,"III"被转换为整数3,因为"I"代表1,"III"中共有3个"I"。同样,"IV"被转换为整数4,因为"I"代表1,"V"代表5,因此"IV"表示5-1=4。

// 逐个比较法的 JavaScript 实现

function romanToInt1(s) {
  const romanNumerals = {
    'I': 1,
    'V': 5,
    'X': 10,
    'L': 50,
    'C': 100,
    'D': 500,
    'M': 1000,
  };

  let result = 0;
  for (let i = 0; i < s.length; i++) {
    const currentValue = romanNumerals[s[i]];
    const nextValue = romanNumerals[s[i + 1]];

    if (currentValue < nextValue) {
      result += nextValue - currentValue;
      i++;
    } else {
      result += currentValue;
    }
  }

  return result;
}

贪心算法

贪心算法利用了罗马数字中字符的相对位置和值。如果一个字符出现在另一个字符的左边,则它代表一个减数,否则它代表一个加数。例如,在"IX"中,"X"代表10,"I"代表1,因为"I"在"X"的左边,所以"IX"表示10-1=9。

// 贪心算法的 JavaScript 实现

function romanToInt2(s) {
  const romanNumerals = {
    'I': 1,
    'V': 5,
    'X': 10,
    'L': 50,
    'C': 100,
    'D': 500,
    'M': 1000,
  };

  let result = 0;
  let previousValue = 0;

  for (let i = s.length - 1; i >= 0; i--) {
    const currentValue = romanNumerals[s[i]];

    if (currentValue < previousValue) {
      result -= currentValue;
    } else {
      result += currentValue;
    }

    previousValue = currentValue;
  }

  return result;
}

结论

逐个比较法和贪心算法都是将罗马数字转换为整数的有效方法。逐个比较法较容易理解,而贪心算法更有效率。根据需要,您可选择适合您的方法。

常见问题解答

  • Q:这两种算法哪一种更好?
    • A:贪心算法更有效率,因为它不需要逐个比较字符。
  • Q:这些算法可以处理哪些罗马数字?
    • A:这些算法可以处理所有有效的罗马数字。
  • Q:算法是否区分大小写?
    • A:否,这些算法不区分大小写。
  • Q:我可以使用这些算法将整数转换为罗马数字吗?
    • A:不,这些算法只能将罗马数字转换为整数。
  • Q:是否有其他将罗马数字转换为整数的方法?
    • A:是的,还有其他方法,例如使用正则表达式或查表法。