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巧妙转译,玩转罗马数字

前端

在信息化时代,数字是人们交流的重要工具之一。无论是购物、金融还是通信,数字的身影无处不在。然而,在不同的国家和文化中,数字的表达方式却各不相同。在西方国家,人们普遍使用阿拉伯数字,而在中国,人们则习惯使用汉字数字。

除了阿拉伯数字和汉字数字之外,还有一种数字表示方式,那就是罗马数字。罗马数字是一种起源于古罗马的数字系统,至今仍被广泛使用。罗马数字由七个基本符号组成:I、V、X、L、C、D 和 M。其中,I 代表 1,V 代表 5,X 代表 10,L 代表 50,C 代表 100,D 代表 500,M 代表 1000。

罗马数字的书写方式与阿拉伯数字不同,它采用的是加法和减法相结合的方式。例如,数字 2 写作“II”,数字 3 写作“III”,数字 4 写作“IV”。在罗马数字中,如果一个较小的数字写在较大的数字前面,则表示减法;如果一个较小的数字写在较大的数字后面,则表示加法。例如,数字 4 写作“IV”,表示 5 减去 1;数字 6 写作“VI”,表示 5 加 1。

罗马数字的转换是一个有趣而具有挑战性的问题。在本文中,我们将介绍一种简单的算法,可以将罗马数字转换为十进制整数。

算法步骤

  1. 将罗马数字从左到右逐个字符读入。
  2. 如果当前字符表示的数字比上一个字符表示的数字大,则将当前字符表示的数字添加到结果中。
  3. 如果当前字符表示的数字比上一个字符表示的数字小,则将当前字符表示的数字从结果中减去。
  4. 重复步骤 2 和 3,直到所有字符都读完。

Python 代码

def roman_to_int(s):
  """
  将罗马数字转换为十进制整数。

  Args:
    s: 罗马数字字符串。

  Returns:
    十进制整数。
  """

  # 创建一个字典,将罗马数字字符映射到对应的数字值。
  roman_to_int_map = {
      "I": 1,
      "V": 5,
      "X": 10,
      "L": 50,
      "C": 100,
      "D": 500,
      "M": 1000,
  }

  # 将罗马数字字符串转换为列表。
  roman_list = list(s)

  # 初始化结果变量。
  result = 0

  # 遍历罗马数字列表。
  for i in range(len(roman_list)):
    # 获取当前字符表示的数字值。
    current_value = roman_to_int_map[roman_list[i]]

    # 如果当前字符表示的数字值大于下一个字符表示的数字值,则将当前字符表示的数字值添加到结果中。
    if i + 1 < len(roman_list) and current_value > roman_to_int_map[roman_list[i + 1]]:
      result += current_value

    # 如果当前字符表示的数字值小于下一个字符表示的数字值,则将当前字符表示的数字值从结果中减去。
    else:
      result -= current_value

  # 返回结果。
  return result


# 测试代码。
print(roman_to_int("III"))  # 3
print(roman_to_int("LVIII"))  # 58
print(roman_to_int("MCMXCIV"))  # 1994

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n),其中 n 是罗马数字字符串的长度。
  • 空间复杂度:O(1),因为我们只使用了一个常数大小的字典。

总结

罗马数字的转换是一个有趣而具有挑战性的问题。在本文中,我们介绍了一种简单的算法,可以将罗马数字转换为十进制整数。这种算法的时间复杂度为 O(n),空间复杂度为 O(1)。