Integer-to-roman

本文提供了一种将整数转换为罗马数字的方法。通过定义数值与对应的罗马字符数组,使用循环遍历的方式逐级匹配并减去数值,最终拼接成目标罗马字符串。

题目描述


Given an integer, convert it to a roman numeral.

Input is guaranteed to be within the range from 1 to 3999.


code:
public class Solution {
    public String intToRoman(int num) {
        int[] number = {1000, 900, 500, 400, 100,90, 50, 40, 10, 9, 5, 4, 1};  
        String[] flags = {"M","CM", "D", "CD", "C", "XC", "L", "XL", "X", "IX", "V", "IV", "I"};  
        StringBuilder sn = new StringBuilder();
        for(int i = 0 ; i < number.length ; i++)
        {
            while(num >= number[i])
            {
                num -= number[i];
                sn.append(flags[i]);
            }
        }
        return sn.toString();
    }
}

### 实现分析 给定的 Java 代码实现了将罗马数字字符串转换为对应的整数。其核心逻辑是利用罗马数字的规则:通常情况下,字符对应的数值相加;但当较小的数字出现在较大的数字之前时,需要减去较小的数字。 #### 数据结构与变量 - 使用了 `LinkedHashMap` 来存储罗马数字字符及其对应的整数值,保证了插入顺序,确保较大的值优先处理。 - `current` 和 `next` 变量用于比较当前字符和下一个字符的值。 - `result` 用于存储最终的整数结果。 #### 核心逻辑 - 通过循环遍历输入字符串,比较当前字符和下一个字符的值: - 如果下一个字符的值大于当前字符的值,则从结果中减去当前字符的值; - 否则,将当前字符的值加到结果中。 - 最后,将字符串最后一个字符的值加到结果中。 #### 时间与空间复杂度 - 时间复杂度为 $O(n)$,其中 $n$ 是输入字符串的长度,因为每个字符只被处理一次。 - 空间复杂度为 $O(1)$,因为使用的额外空间是固定的,不随输入规模增长而增长。 #### 示例代码 ```java public int romanToInt(String s) { Map<Character, Integer> lookup = new LinkedHashMap<>(); lookup.put('M', 1000); lookup.put('D', 500); lookup.put('C', 100); lookup.put('L', 50); lookup.put('X', 10); lookup.put('V', 5); lookup.put('I', 1); int result = 0; int current = 0; int next = 0; for (int i = 0; i < s.length() - 1; i++) { current = lookup.get(s.charAt(i)); next = lookup.get(s.charAt(i + 1)); if (next > current) { result -= current; } else { result += current; } } result += lookup.get(s.charAt(s.length() - 1)); return result; } ``` #### 特殊情况处理 - 代码自动处理了六种特殊的罗马数字组合(IV、IX、XL、XC、CD、CM),这些组合需要将两个字符作为一个整体来计算[^1]。 ### 优缺点分析 - **优点**: - 代码简洁明了,易于理解和实现。 - 使用 `LinkedHashMap` 保证了插入顺序,确保了正确的处理顺序。 - **缺点**: - 对于不熟悉 `LinkedHashMap` 的开发者来说,可能需要额外的学习成本。 - 如果输入的字符串包含非法字符,则 `lookup.get(s.charAt(i))` 会返回 `null`,导致运行时错误。 ### 改进建议 - 可以增加异常处理机制,以应对非法输入的情况。 - 添加输入验证逻辑,确保输入字符串是有效的罗马数字格式。 ### 扩展应用 - 此算法可以作为基础,扩展到支持更复杂的罗马数字转换,例如支持更大的数值范围或者更复杂的规则。
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