12. Integer to Roman

本文介绍了一种将整数转换为罗马数字的算法,并详细解释了罗马数字的基本构成及书写规则。通过给出的示例代码,读者可以了解如何实现这一转换过程。

Given an integer, convert it to a roman numeral.
Input is guaranteed to be within the range from 1 to 3999.


给定一个整数,将它转换成一个罗马数字。
输入是保证在范围从1到3999。


罗马数字转换成整数:
首先要来了解一下罗马数字表示法,基本字符有7个:I,V,X,L,C,D,M,分别表示1,5,10,50,100,500,1000。

在构成数字的时候,有下列规则:
1、相同的数字连写,所表示的数等于这些数字相加得到的数,如:Ⅲ = 3;
2、小的数字在大的数字的右边,所表示的数等于这些数字相加得到的数, 如:Ⅷ = 8;Ⅻ = 12;
3、小的数字,(限于Ⅰ、X 和C)在大的数字的左边,所表示的数等于大数减小数得到的数,如:Ⅳ= 4;Ⅸ= 9;
5、正常使用时,连写的数字重复不得超过三次。

代码:

string intToRoman(int num) {
    int base[] = { 1000, 900, 500, 400, 100, 90, 50, 40, 10, 9, 5, 4, 1 };
    string  str[] = { "M", "CM", "D", "CD", "C", "XC", "L", "XL", "X", "IX",
        "V", "IV", "I" };
    string roman = "";
    int number = num;
    int i = 0;
    while (number > 0) {
        cout << "i:" <<i<< endl;
        cout << "string: " << roman << endl;
        if (number >= base[i]) {
            number -= base[i];
            roman += str[i];
        }
        else
            i++;
    }
    return roman;
}

参考:
1. 罗马数字和整数相互转换

内容概要:本文系统介绍了算术优化算法(AOA)的基本原理、核心思想及Python实现方法,并通过图像分割的实际案例展示了其应用价值。AOA是一种基于种群的元启发式算法,其核心思想来源于四则运算,利用乘除运算进行全局勘探,加减运算进行局部开发,通过数学优化器加速函数(MOA)和数学优化概率(MOP)动态控制搜索过程,在全局探索与局部开发之间实现平衡。文章详细解析了算法的初始化、勘探与开发阶段的更新策略,并提供了完整的Python代码实现,结合Rastrigin函数进行测试验证。进一步地,以Flask框架搭建前后端分离系统,将AOA应用于图像分割任务,展示了其在实际工程中的可行性与高效性。最后,通过收敛速度、寻优精度等指标评估算法性能,并提出自适应参数调整、模型优化和并行计算等改进策略。; 适合人群:具备一定Python编程基础和优化算法基础知识的高校学生、科研人员及工程技术人员,尤其适合从事人工智能、图像处理、智能优化等领域的从业者;; 使用场景及目标:①理解元启发式算法的设计思想与实现机制;②掌握AOA在函数优化、图像分割等实际问题中的建模与求解方法;③学习如何将优化算法集成到Web系统中实现工程化应用;④为算法性能评估与改进提供实践参考; 阅读建议:建议读者结合代码逐行调试,深入理解算法流程中MOA与MOP的作用机制,尝试在不同测试函数上运行算法以观察性能差异,并可进一步扩展图像分割模块,引入更复杂的预处理或后处理技术以提升分割效果。
### 转换整数至罗马数字 为了实现将整数转换成罗马数字的功能,采用贪心算法是一个直观而有效的方式[^1]。此方法的关键在于每次尝试选取能表达的最大数值所对应的罗马字符,并从原始数值中扣除这部分值;这一操作持续执行直至输入的整数降为零。 具体而言,当面对一个待转化的具体数值时,程序会不断查找不大于当前剩余数值的最大可能的罗马符号组合,随后减少相应的阿拉伯数值并累积构成最终结果串的一部分[^2]。整个流程涉及到了一系列预定义好的映射关系——即特定阿拉伯数字与其对应罗马记号之间的关联表。 考虑到罗马计数体系的特点以及其特殊规则(比如4和9这类特殊情况),解决方案还应特别注意处理这些例外情况下的模式匹配问题[^4]。因此,在设计具体的编码逻辑之前,有必要准备一份详尽的价值对照列表用于指导后续的操作: | Integer | Roman Numeral | |---------|---------------| | 1000 | M | | 900 | CM | | 500 | D | | 400 | CD | | 100 | C | | 90 | XC | | 50 | L | | 40 | XL | | 10 | X | | 9 | IX | | 5 | V | | 4 | IV | | 1 | I | 以下是基于上述原理编写的Python函数示例,它实现了完整的整数到罗马数字的转换功能: ```python def int_to_roman(num): value_symbols = [ (1000, "M"), (900, "CM"), (500, "D"), (400, "CD"), (100, "C"), (90, "XC"), (50, "L"), (40, "XL"), (10, "X"), (9, "IX"), (5, "V"), (4, "IV"), (1, "I") ] roman_numeral = "" for value, symbol in value_symbols: while num >= value: num -= value roman_numeral += symbol return roman_numeral ``` 这段代码按照预先设定好的价值-符号对数组`value_symbols`来进行迭代检查,每当发现某个元素的第一项小于等于目标整数,则立即将相应数量的第二项追加到输出字符串后面,并更新剩余需处理的部分直到完成全部转换工作[^3]。
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