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整数转罗马数字

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…

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答案摘要

我们可以先将所有可能的符号 和对应的数值 列出来,然后从大到小枚举每个数值 ,每次尽可能多地使用该数值对应的符号 ,直到数字 变为 。 时间复杂度为 ,空间复杂度为 。其中 为符号的个数。

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题目描述

七个不同的符号代表罗马数字,其值如下:

符号
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
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解题思路

方法一:贪心

我们可以先将所有可能的符号 cscs 和对应的数值 vsvs 列出来,然后从大到小枚举每个数值 vs[i]vs[i],每次尽可能多地使用该数值对应的符号 cs[i]cs[i],直到数字 numnum 变为 00

时间复杂度为 O(m)O(m),空间复杂度为 O(m)O(m)。其中 mm 为符号的个数。

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class Solution:
    def intToRoman(self, num: int) -> str:
        cs = ('M', 'CM', 'D', 'CD', 'C', 'XC', 'L', 'XL', 'X', 'IX', 'V', 'IV', 'I')
        vs = (1000, 900, 500, 400, 100, 90, 50, 40, 10, 9, 5, 4, 1)
        ans = []
        for c, v in zip(cs, vs):
            while num >= v:
                num -= v
                ans.append(c)
        return ''.join(ans)
speed

复杂度分析

指标
时间Depends on the final approach
空间Depends on the final approach
psychology

面试官常问的追问

外企场景
  • question_mark

    Do you handle subtractive notation like IV and IX correctly?

  • question_mark

    Can you explain how your hash table mapping covers all decimal place values?

  • question_mark

    Will you avoid building invalid Roman sequences when concatenating symbols?

warning

常见陷阱

外企场景
  • error

    Ignoring subtractive combinations, leading to outputs like IIII instead of IV.

  • error

    Appending symbols in the wrong order, producing non-standard Roman numerals.

  • error

    Failing to reduce the integer properly after each symbol append, causing duplicate or missing symbols.

swap_horiz

进阶变体

外企场景
  • arrow_right_alt

    Roman to Integer: Convert a Roman numeral string back to an integer, ensuring proper subtractive handling.

  • arrow_right_alt

    Integer to Roman Extended: Support integers larger than 3999 using overline notation or repeated symbols.

  • arrow_right_alt

    Minimal Roman Representation: Convert integers ensuring the output string uses the fewest symbols possible, optimizing for length.

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常见问题

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整数转罗马数字题解:哈希·数学 | LeetCode #12 中等