【LeetCode】13. 罗马数字转整数

难度：简单

题目

罗马数字包含以下七种字符: I， V， X， L，C，D 和 M。

字符          数值
I             1
V             5
X             10
L             50
C             100
D             500
M             1000

例如， 罗马数字 2 写做 II ，即为两个并列的 1 。12 写做 XII ，即为 X + II 。 27 写做 XXVII, 即为 XX + V + II 。

通常情况下，罗马数字中小的数字在大的数字的右边。但也存在特例，例如 4 不写做 IIII，而是 IV。数字 1 在数字 5 的左边，所表示的数等于大数 5 减小数 1 得到的数值 4 。同样地，数字 9 表示为 IX。这个特殊的规则只适用于以下六种情况：

• I 可以放在 V (5) 和 X (10) 的左边，来表示 4 和 9。
• X 可以放在 L (50) 和 C (100) 的左边，来表示 40 和 90。
• C 可以放在 D (500) 和 M (1000) 的左边，来表示 400 和 900。

给定一个罗马数字，将其转换成整数。

示例 1:

输入: s = "III"
输出: 3

示例 2:

输入: s = "IV"
输出: 4

示例 3:

输入: s = "IX"
输出: 9

示例 4:

输入: s = "LVIII"
输出: 58
解释: L = 50, V= 5, III = 3.

示例 5:

输入: s = "MCMXCIV"
输出: 1994
解释: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.

提示：

• 1 <= s.length <= 15
• s 仅含字符 ('I', 'V', 'X', 'L', 'C', 'D', 'M')
• 题目数据保证 s 是一个有效的罗马数字，且表示整数在范围 [1, 3999] 内
• 题目所给测试用例皆符合罗马数字书写规则，不会出现跨位等情况。
• IL 和 IM 这样的例子并不符合题目要求，49 应该写作 XLIX，999 应该写作 CMXCIX 。

个人题解

思路：

1. 将对应字符单独字符以及特殊字符放入map中
2. 遍历数组逐个判断是否是特殊字符，是则进行字符串判断，否则从map取出对应值相加即可

class Solution {
    private final static Map<Character, Integer> ROMAN_CHAR_MAP;
    private final static Set<Character> SPECIAL_CHAR_MAP;
    private final static Map<String, Integer> ROMAN_STRING_MAP;

    static {
        ROMAN_CHAR_MAP = new HashMap<>(16);
        ROMAN_CHAR_MAP.put('I', 1);
        ROMAN_CHAR_MAP.put('V', 5);
        ROMAN_CHAR_MAP.put('X', 10);
        ROMAN_CHAR_MAP.put('L', 50);
        ROMAN_CHAR_MAP.put('C', 100);
        ROMAN_CHAR_MAP.put('D', 500);
        ROMAN_CHAR_MAP.put('M', 1000);

        SPECIAL_CHAR_MAP = new HashSet<>(8);
        SPECIAL_CHAR_MAP.add('I');
        SPECIAL_CHAR_MAP.add('X');
        SPECIAL_CHAR_MAP.add('C');

        ROMAN_STRING_MAP = new HashMap<>(8);
        ROMAN_STRING_MAP.put("IV", 4);
        ROMAN_STRING_MAP.put("IX", 9);
        ROMAN_STRING_MAP.put("XL", 40);
        ROMAN_STRING_MAP.put("XC", 90);
        ROMAN_STRING_MAP.put("CD", 400);
        ROMAN_STRING_MAP.put("CM", 900);
    }

    public int romanToInt(String s) {
        int ans = 0;
        char[] temp = new char[2];
        String tempStr;
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            if (SPECIAL_CHAR_MAP.contains(s.charAt(i)) && i + 1 < s.length()) {
                temp[0] = s.charAt(i);
                temp[1] = s.charAt(i+1);
                tempStr = new String(temp);
                if (ROMAN_STRING_MAP.containsKey(tempStr)) {
                    ans += ROMAN_STRING_MAP.get(tempStr);
                    i++;
                } else {
                    ans += ROMAN_CHAR_MAP.get(s.charAt(i));
                }
            } else {
                ans += ROMAN_CHAR_MAP.get(s.charAt(i));
            }
        }
        return ans;
    }
}

官方题解

按照题目的描述，可以总结如下规则：

1. 罗马数字由 I,V,X,L,C,D,M 构成；
2. 当小值在大值的左边，则减小值，如 IV=5-1=4；
3. 当小值在大值的右边，则加小值，如 VI=5+1=6；
4. 由上可知，右值永远为正，因此最后一位必然为正。

一言蔽之，把一个小值放在大值的左边，就是做减法，否则为加法

在代码实现上，可以往后看多一位，对比当前位与后一位的大小关系，从而确定当前位是加还是减法。当没有下一位时，做加法即可。

也可保留当前位的值，当遍历到下一位的时，对比保留值与遍历位的大小关系，再确定保留值为加还是减。最后一位做加法即可。

import java.util.*;

class Solution {
    public int romanToInt(String s) {
        int sum = 0;
        int preNum = getValue(s.charAt(0));
        for(int i = 1;i < s.length(); i ++) {
            int num = getValue(s.charAt(i));
            if(preNum < num) {
                sum -= preNum;
            } else {
                sum += preNum;
            }
            preNum = num;
        }
        sum += preNum;
        return sum;
    }
    
    private int getValue(char ch) {
        switch(ch) {
            case 'I': return 1;
            case 'V': return 5;
            case 'X': return 10;
            case 'L': return 50;
            case 'C': return 100;
            case 'D': return 500;
            case 'M': return 1000;
            default: return 0;
        }
    }
}

作者：DoneSpeak
链接：https://leetcode.cn/problems/roman-to-integer/solutions/39961/yong-shi-9993nei-cun-9873jian-dan-jie-fa-by-donesp/
来源：力扣（LeetCode）
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