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 。
关于罗马数字的详尽书写规则,可以参考 罗马数字 - Mathematics 。

解法:

方法一:整数转罗马数字解法中的反向匹配

  1. 首先将所有的组合可能性列出并添加到哈希表中,然后对字符串进行遍历,由于组合只有两种,一种是 1 个字符,一种是 2 个字符,其中 2 个字符优先于 1 个字符。先判断两个字符的组合在哈希表中是否存在,存在则将值取出加到结果 ans 中,并向后移2个字符。不存在则将判断当前 1 个字符是否存在,存在则将值取出加到结果 ans 中,并向后移 1 个字符。最后遍历结束返回结果 ans
class Solution {
    public int romanToInt(String s) {
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("I", 1);
        map.put("IV", 4);
        map.put("V", 5);
        map.put("IX", 9);
        map.put("X", 10);
        map.put("XL", 40);
        map.put("L", 50);
        map.put("XC", 90);
        map.put("C", 100);
        map.put("CD", 400);
        map.put("D", 500);
        map.put("CM", 900);
        map.put("M", 1000);

        int ans = 0;
        for(int i = 0;i < s.length();) {
            if(i + 1 < s.length() && map.containsKey(s.substring(i, i+2))) {
                ans += map.get(s.substring(i, i+2));
                i += 2;
            } else {
                ans += map.get(s.substring(i, i+1));
                i ++;
            }
        }
        return ans;
    }
}

方法二:逐个字符判断模拟

通常情况下,罗马数字中小的数字在大的数字的右边。若输入的字符串满足该情况,那么可以将每个字符视作一个单独的值,累加每个字符对应的数值即可。
若存在小的数字在大的数字的左边的情况,根据规则需要减去小的数字。对于这种情况,我们也可以将每个字符视作一个单独的值,若一个数字右侧的数字比它大,则将该数字的符号取反。

class Solution {
    public int romanToInt(String s) {
        Map<Character, Integer> symbolValues = new HashMap<Character, Integer>(){{
            put('I', 1); put('V', 5); put('X', 10); put('L', 50); 
            put('C', 100); put('D', 500); put('M', 1000); 
        }};

        int ans = 0, n = s.length();
        for(int i = 0; i < n; ++i){
            int value = symbolValues.get(s.charAt(i));
            if(i < n - 1 && value < symbolValues.get(s.charAt(i + 1))){
                ans -= value;
            }else{
                ans += value;
            }
        }
        return ans;
    }
}