LeetCode - 12 整数转罗马数字

题目来源

12. 整数转罗马数字 - 力扣（LeetCode）

题目描述

七个不同的符号代表罗马数字，其值如下：

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

罗马数字是通过添加从最高到最低的小数位值的转换而形成的。将小数位值转换为罗马数字有以下规则：

• 如果该值不是以 4 或 9 开头，请选择可以从输入中减去的最大值的符号，将该符号附加到结果，减去其值，然后将其余部分转换为罗马数字。
• 如果该值以 4 或 9 开头，使用 减法形式，表示从以下符号中减去一个符号，例如 4 是 5 (V) 减 1 (I): IV ，9 是 10 (X) 减 1 (I)：IX。仅使用以下减法形式：4 (IV)，9 (IX)，40 (XL)，90 (XC)，400 (CD) 和 900 (CM)。
• 只有 10 的次方（I, X, C, M）最多可以连续附加 3 次以代表 10 的倍数。你不能多次附加 5 (V)，50 (L) 或 500 (D)。如果需要将符号附加4次，请使用 减法形式。

给定一个整数，将其转换为罗马数字。

示例 1

输入：num = 3749

输出： "MMMDCCXLIX"

解释：

3000 = MMM 由于 1000 (M) + 1000 (M) + 1000 (M)
 700 = DCC 由于 500 (D) + 100 (C) + 100 (C)
  40 = XL 由于 50 (L) 减 10 (X)
   9 = IX 由于 10 (X) 减 1 (I)
注意：49 不是 50 (L) 减 1 (I) 因为转换是基于小数位

示例 2

输入：num = 58

输出："LVIII"

解释：

50 = L
 8 = VIII

示例 3

输入：num = 1994

输出："MCMXCIV"

解释：

1000 = M
 900 = CM
  90 = XC
   4 = IV

提示

• 1 <= num <= 3999

题目解析

本题是一道逻辑模拟题。

首先，我们需要配置： 阿拉伯数字 和 罗马数字 的映射表。（从大到小配置）

这里我的策略是定义两个数组：nums 和 romans

nums 记录阿拉伯数字，romans 记录 罗马数字，二者通过索引一一对应

然后，我们遍历映射表的阿拉伯数字 nums[i]：

• 若 num >= nums[i]，则 num -= nums[i]，并将对应的 romans[i] 拼接到结果串
• 若 num < nums[i]，则 i++

直到 i >= nums.length 或者 num <= 0 时停止。

C源码实现

char* intToRoman(int num) {
    int nums[] = {1000, 900, 500, 400, 100, 90, 50, 40, 10, 9, 5, 4, 1};
    char* romans[] = {"M",  "CM", "D",  "CD", "C",  "XC", "L",
                      "XL", "X",  "IX", "V",  "IV", "I"};

    int nums_size = 13;

    char* ans = (char*)calloc(100, sizeof(char));

    int i = 0;
    while (i < nums_size && num > 0) {
        if (num >= nums[i]) {
            strcat(ans, romans[i]);
            num -= nums[i];
        } else {
            i++;
        }
    }

    return ans;
}

C++源码实现

class Solution {
public:
    string intToRoman(int num) {
        vector<int> nums{1000, 900, 500, 400, 100, 90, 50, 40, 10, 9, 5, 4, 1};
        vector<string> romans{"M", "CM", "D", "CD", "C", "XC", "L", "XL", "X", "IX", "V", "IV", "I"};

        string ans;

        int i = 0;
        while (i < nums.size() && num > 0) {
            if (num >= nums[i]) {
                ans += romans[i];
                num -= nums[i];
            } else {
                i++;
            }
        }

        return ans;
    }
};

Java源码实现

class Solution {
    public String intToRoman(int num) {
        int[] nums = { 1000, 900, 500, 400, 100, 90, 50, 40, 10, 9, 5, 4, 1 };
        String[] romans = { "M", "CM", "D", "CD", "C", "XC", "L", "XL", "X", "IX", "V", "IV", "I" };

        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        int i = 0;
        while(i < nums.length && num > 0) {
            if(num >= nums[i]) {
                sb.append(romans[i]);
                num -= nums[i];
            } else {
                i++;
            }
        }

        return sb.toString();
    }
}

Python源码实现

class Solution(object):
    def intToRoman(self, num):
        """
        :type num: int
        :rtype: str
        """
        nums = ( 1000, 900, 500, 400, 100, 90, 50, 40, 10, 9, 5, 4, 1 )
        romans = ( "M", "CM", "D", "CD", "C", "XC", "L", "XL", "X", "IX", "V", "IV", "I" )

        ans = []

        i = 0
        while i < len(nums) and num > 0:
            if num >= nums[i]:
                ans.append(romans[i])
                num -= nums[i]
            else:
                i += 1
        
        return "".join(ans)

JavaScript源码实现

/**
 * @param {number} num
 * @return {string}
 */
var intToRoman = function (num) {
    const nums = [1000, 900, 500, 400, 100, 90, 50, 40, 10, 9, 5, 4, 1];
    const romans = ["M", "CM", "D", "CD", "C", "XC", "L", "XL", "X", "IX", "V", "IV", "I"];

    const ans = [];

    let i = 0;
    while (i < nums.length && num > 0) {
        if (num >= nums[i]) {
            ans.push(romans[i]);
            num -= nums[i];
        } else {
            i++;
        }
    }

    return ans.join("");
};