C语言实现罗马数字转整数

罗马数字由七个不同的符号组成：I（1）、V（5）、X（10）、L（50）、C（100）、D（500）、M（1000）。通常，罗马数字的写法是从左到右，大的数字在前，小的在后。但如果小的数字在大的前面，那就要减去它，比如IV是4，IX是9，XL是40，等等。

以下是C语言实现罗马数字转整数的代码：

#include <stdio.h>

// 将罗马数字字符转换为对应的整数值
int getValue(char c) {
    switch(c) {
        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; // 非法字符返回0
    }
}

int romanToInt(char* s) {
    int sum = 0;    // 存储最终结果
    int i = 0;      // 遍历字符串的索引
    
    while (s[i] != '\0') {          // 遍历整个字符串
        int current = getValue(s[i]); // 当前字符值
        
        // 获取下一个字符值（如果存在）
        int next = 0;
        if (s[i+1] != '\0') {
            next = getValue(s[i+1]);
        }
        
        if (current < next) {   // 处理减法情况（如IV=4）
            sum += (next - current);
            i += 2;             // 跳过两个字符
        } else {                // 正常加法情况（如III=3）
            sum += current;
            i += 1;             // 处理下一个字符
        }
    }
    return sum;
}

/* 测试代码 */
int main() {
    char* testCases[] = {"III", "IV", "IX", "LVIII", "MCMXCIV"};
    int expected[] = {3, 4, 9, 58, 1994};
    
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        int result = romanToInt(testCases[i]);
        printf("输入：%s\n输出：%d\n预期：%d\n\n", 
              testCases[i], result, expected[i]);
    }
    return 0;
}

逐行解析：

1. getValue函数：

int getValue(char c) {
    switch(c) {
        case 'I': return 1;
        // ...其他字符处理...
        default: return 0;
    }
}

• 通过switch语句将罗马字符映射为对应的整数值
• 非法字符（如小写字母）返回0，但题目保证输入合法

2. romanToInt函数：

int romanToInt(char* s) {
    int sum = 0;    // 初始化总和
    int i = 0;      // 字符串索引

• 初始化累加器和索引

while (s[i] != '\0') {          // 遍历字符串
    int current = getValue(s[i]); // 当前值

int next = 0;
if (s[i+1] != '\0') {
    next = getValue(s[i+1]);
}

• 获取下一个字符的值（如果存在）

if (current < next) {   // 处理特殊情况
    sum += (next - current);
    i += 2;             // 跳过两个字符
} else {                // 正常情况
    sum += current;
    i += 1;
}

• 核心逻辑：当前值小于下一个值时，进行减法计算并跳两个字符
• 否则直接累加当前值并处理下一个字符

3. 测试代码：

char* testCases[] = {"III", "IV", ...};
int expected[] = {3, 4, ...};

提供标准测试用例验证代码正确性

执行结果：

输入：III
输出：3
预期：3

输入：IV
输出：4
预期：4

输入：IX
输出：9
预期：9

输入：LVIII
输出：58
预期：58

输入：MCMXCIV
输出：1994
预期：1994

算法特点：

• 时间复杂度：O(n)，只需一次遍历
• 空间复杂度：O(1)，仅使用固定大小的额外空间
• 符合罗马数字的书写规则，正确处理所有合法输入情况