力扣12-整数转罗马数字

原题链接：https://leetcode.cn/problems/integer-to-roman/

题目描述

罗马数字包含以下七种字符： I， V， X， L，C，D 和 M。

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。

给你一个整数，将其转为罗马数字。

示例 1:

输入: num = 3

输出: “III”

示例 2:

输入: num = 4

输出: “IV”

示例 3:

输入: num = 9

输出: “IX”

示例 4:

输入: num = 58

输出: “LVIII”

解释: L = 50, V = 5, III = 3.

示例 5:

输入: num = 1994

输出: “MCMXCIV”

解释: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.

提示：

• 1 <= num <= 3999

解题

首先要明白有多少种的罗马数字符号，除了 I， V， X， L，C，D 和 M，还有5-1，10-1，50-10，100-10等情况，一共是十三种

"I","IV","V","IX","X","XL","L","XC","C","CD","D","CM","M"

分别对应的数值为：

1,4,5,9,10,40,50,90,100,400,500,900,1000

我们要做的，就是从最大值，也就是最右端开始，对比原整数，如果原整数大于该值，则创建字符串并追加对应的罗马数字，举个例子：

1. 整数是21
2. 对比最右端M对应的1000，21小于1000，换成CM对应的900，继续对比
3. 以此类推，直到移动到罗马数字X时，21>10，所以结果字符串目前修改为X，整数修改为11
4. 继续判断X，结果字符串修改为XX，整数修改为1
5. 继续移动到I，结果字符串修改为XXI，整数修改为0
6. 结束循环，返回字符串XXI

需要注意的是：

• 不是碰到小于自身的罗马数字就跳出循环，比如x=3时，需要替换三次I
• 是从最大值到最小值检索
• 需要使用const char*来接收罗马数字组成的数组
• 结果字符串在声明时使用动态内存的方法申请空间，从const char*类型的字符串复制时需用strcpy函数
• 或使用calloc申请空间，默认填充为0；

力扣给的难度是中等题，更麻烦的是如何化简代码，如果用很多if，会显得很臃肿。

我们可以将值存到数组中，使用下标访问。

敲代码

解题方法其实很多，上面只是其中一种

C语言的字符串操作比较麻烦，应注意使用strcat、strcpy、strncpy等字符串以及动态内存的相关方法

char* intToRoman(int num) {
    char* result = (char*)calloc(20,sizeof(char));
    int key[] = { 1,4,5,9,10,40,50,90,100,400,500,900,1000 };
    const char* value[] = {"I","IV","V","IX","X","XL","L","XC","C","CD","D","CM","M"};
    for (int i = sizeof(value) / sizeof(value[0])-1; i >=0 ; i--)
    {
        while (num >= key[i])
        {
            num -= key[i];
            strcat(result, value[i]);
        }
    }
    return result;
}

运行结果

执行用时：4 ms, 在所有 C 提交中击败了80.14%的用户

内存消耗：5.8 MB, 在所有 C 提交中击败了49.10%的用户

通过测试用例：3999 / 3999

力扣13-罗马数字转整数

原题链接：https://leetcode.cn/problems/roman-to-integer/

题目描述

罗马数字包含以下七种字符: I， V， X， L，C，D 和 M。

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 。

解题

在解完上一道整数转罗马数字的题目后，看到这个题，是否可以使用上一题的方法？设：

const char* key[] = { "I","IV","V","IX","X","XL","L","XC","C","CD","D","CM","M" };

int value[] = { 1,4,5,9,10,40,50,90,100,400,500,900,1000 };

我们循环检索字符串中是否有key值，有则修改结果整型，填充原字符串中的重复位置为无关字符。

那么，问题便出现了，key数组的最右侧是M。

假设现在有MMM和MCM两个罗马数字，第一个很明显会返回3000，但第二个字符串可能会返回2100，因为在检索M时无法避免混淆独立的M和CM中的M。

每次检索时都需要加额外的限制条件，因此，我们换一种方法。

对于罗马数字，如IV，如果左侧字母小于右侧，那么便是减去数值小的字母，反之则为加

对于最后一个字符，右侧没有与之对比的字符，并且也不可能是减，可以在循环外单独添加

由于每次对比需要两个下标，因此循环结束条件应是strlen(s)-2，避免最后一个字符对比时越界

比如：IVI

• 首先，这个罗马数字是不存在的，可以直接写成V
• 其次，用上面的方法，也能求出来5：I小于V，V大于I，最后一个字符为I，单独加入
• 结果为-1+5+1=5

上代码

代码中value['I' - 'A']是为了压缩空间，能够根据字符快速的索引对应的数值

int romanToInt(char* s) {
    int result = 0;
    int value[26];
    value['I' - 'A'] = 1;
    value['V' - 'A'] = 5;
    value['X' - 'A'] = 10;
    value['L' - 'A'] = 50;
    value['C' - 'A'] = 100;
    value['D' - 'A'] = 500;
    value['M' - 'A'] = 1000;
    for (int i = 0; i < strlen(s) - 1; i++)
    {
        if (value[s[i] - 'A'] >= value[s[i + 1] - 'A'])
            result += value[s[i] - 'A'];
        else
            result -= value[s[i] - 'A'];
    }
    result += value[s[strlen(s) - 1] - 'A'];
    return result;
}

运行结果

执行用时：8 ms, 在所有 C 提交中击败了55.51%的用户

内存消耗：5.8 MB, 在所有 C 提交中击败了18.16%的用户

通过测试用例：3999 / 3999

总结

两个题目看起来很像，一个是字符串转整型，一个是整型转字符串，使用的方法不同。

回文数的时候，如果传入形式分别为字符串和整型，处理方法也不同。

C语言中字符串和内存操作比较麻烦，应该数量掌握常用的字符串和内存方法，以及还应注意const char*和char*直接的类型转换问题。

目前我的方法就是，如果处理字符串，就逐字符操作，初始化、赋值、修改用动态内存和strncpy的方法（因为直接赋值是const char*，无法修改，需要从字符常量区搬到栈区或者堆区）

如果处理整型，比较容易，符合条件加减即可