Преобразование целых чисел в римские цифры

Question

Я пытаюсь написать функцию, которая конвертирует числа в римские цифры. Это мой код до сих пор; однако он работает только с числами меньше 400. Существует ли быстрый и простой способ выполнить это преобразование или расширить существующий код, чтобы он обрабатывал все случаи? Заранее спасибо за любую помощь.

static string convertroman(int number)
    {
        int l = number / 10;
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int m = 0; m <= l; m++)
        {
            if (l == 0)
            {
                break;
            }
            if (l == 5)
            {
                sb = sb.Append(ro.L.ToString());
                break;
            }
            if (l == 4)
            {
                sb = sb.Append(ro.X.ToString()).Append(ro.L.ToString());
                break;
            }
            if (l == 9)
            {
                sb = sb.Append(ro.X.ToString()).Append(ro.C.ToString());
                break;
            }
            if (l == 10)
            {
                sb = sb.Append(ro.C.ToString());
                break;
            }

            if (l > 5 && l < 9)
            {
                sb = sb.Append(ro.L.ToString());
                l = l - 5;
                m = 0;
                // break;
                continue;
            }
            if (l > 10)
            {
                sb = sb.Append(ro.C.ToString());
                l = l - 10;
                m = 0;
                // continue;

            }
            else
            {
                sb = sb.Append(ro.X.ToString());
            }

        }
        int z = number % 10;
        for (int x = 0; x <= z; x++)
        {
            if (z == 0)
            {
                break;
            }
            if (z == 5)
            {
                sb = sb.Append(ro.V.ToString());
                break;
            }
            if (z == 4)
            {
                sb = sb.Append(ro.I.ToString()).Append(ro.V.ToString());
                break;
            }
            if (z == 9)
            {
                sb = sb.Append(ro.I.ToString()).Append(ro.X.ToString());
                break;
            }
            if (z == 10)
            {
                sb = sb.Append(ro.X.ToString());
                break;
            }
            if (z > 5 && z < 9)
            {
                sb = sb.Append(ro.V.ToString());
                z = z - 5;
                x = 0;
            }
            else
            {
                sb.Append(ro.I.ToString());
            }              

        }
        return sb.ToString();           
    }

Answer 1

Попробуйте, просто и компактно:

public static string ToRoman(int number)
{
    if ((number < 0) || (number > 3999)) throw new ArgumentOutOfRangeException("insert value betwheen 1 and 3999");
    if (number < 1) return string.Empty;            
    if (number >= 1000) return "M" + ToRoman(number - 1000);
    if (number >= 900) return "CM" + ToRoman(number - 900); 
    if (number >= 500) return "D" + ToRoman(number - 500);
    if (number >= 400) return "CD" + ToRoman(number - 400);
    if (number >= 100) return "C" + ToRoman(number - 100);            
    if (number >= 90) return "XC" + ToRoman(number - 90);
    if (number >= 50) return "L" + ToRoman(number - 50);
    if (number >= 40) return "XL" + ToRoman(number - 40);
    if (number >= 10) return "X" + ToRoman(number - 10);
    if (number >= 9) return "IX" + ToRoman(number - 9);
    if (number >= 5) return "V" + ToRoman(number - 5);
    if (number >= 4) return "IV" + ToRoman(number - 4);
    if (number >= 1) return "I" + ToRoman(number - 1);
    throw new ArgumentOutOfRangeException("something bad happened");
}

Answer 2

Вот гораздо более простой алгоритм - простите, я не знаю C #, поэтому я пишу это на JavaScript, но тот же алгоритм должен применяться (и я прокомментировал, чтобы вы могли понять алгоритм):

function intToRoman(int) {

    // create 2-dimensional array, each inner array containing 
    // roman numeral representations of 1-9 in each respective 
    // place (ones, tens, hundreds, etc...currently this handles
    // integers from 1-3999, but could be easily extended)
    var romanNumerals = [
        ['', 'i', 'ii', 'iii', 'iv', 'v', 'vi', 'vii', 'viii', 'ix'], // ones
        ['', 'x', 'xx', 'xxx', 'xl', 'l', 'lx', 'lxx', 'lxxx', 'xc'], // tens
        ['', 'c', 'cc', 'ccc', 'cd', 'd', 'dc', 'dcc', 'dccc', 'cm'], // hundreds
        ['', 'm', 'mm', 'mmm'] // thousands
    ];

    // split integer string into array and reverse array
    var intArr = int.toString().split('').reverse(),
        len = intArr.length,
        romanNumeral = '',
        i = len;

    // starting with the highest place (for 3046, it would be the thousands 
    // place, or 3), get the roman numeral representation for that place 
    // and append it to the final roman numeral string
    while (i--) {
        romanNumeral += romanNumerals[ i ][ intArr[i] ];
    }

    return romanNumeral;

}

console.log( intToRoman(3046) ); // outputs mmmxlvi

Answer 3

Я создал этот класс, который делает decimal <=> roman

public static class Roman
{
    public static readonly Dictionary<char, int> RomanNumberDictionary;
    public static readonly Dictionary<int, string> NumberRomanDictionary;

    static Roman()
    {
        RomanNumberDictionary = new Dictionary<char, int>
        {
            { 'I', 1 },
            { 'V', 5 },
            { 'X', 10 },
            { 'L', 50 },
            { 'C', 100 },
            { 'D', 500 },
            { 'M', 1000 },
        };

        NumberRomanDictionary = new Dictionary<int, string>
        {
            { 1000, "M" },
            { 900, "CM" },
            { 500, "D" },
            { 400, "CD" },
            { 100, "C" },
            { 90, "XC" },
            { 50, "L" },
            { 40, "XL" },
            { 10, "X" },
            { 9, "IX" },
            { 5, "V" },
            { 4, "IV" },
            { 1, "I" },
        };
    }

    public static string To(int number)
    {
        var roman = new StringBuilder();

        foreach (var item in NumberRomanDictionary)
        {
            while (number >= item.Key)
            {
                roman.Append(item.Value);
                number -= item.Key;
            }
        }

        return roman.ToString();
    }

    public static int From(string roman)
    {
        int total = 0;

        int current, previous = 0;
        char currentRoman, previousRoman = '\0';

        for (int i = 0; i < roman.Length; i++)
        {
            currentRoman = roman[i];

            previous = previousRoman != '\0' ? RomanNumberDictionary[previousRoman] : '\0';
            current = RomanNumberDictionary[currentRoman];

            if (previous != 0 && current > previous)
            {
                total = total - (2 * previous) + current;
            }
            else
            {
                total += current;
            }

            previousRoman = currentRoman;
        }

        return total;
    }
}

Некоторые юнит-тесты для To метода:

[TestClass]
public class DecimalToRomanTest
{
    [TestMethod]
    public void Roman_1_I()
    {
        Assert.AreEqual("I", Roman.To(1));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_2_II()
    {
        Assert.AreEqual("II", Roman.To(2));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_3_III()
    {
        Assert.AreEqual("III", Roman.To(3));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_4_IV()
    {
        Assert.AreEqual("IV", Roman.To(4));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_5_V()
    {
        Assert.AreEqual("V", Roman.To(5));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_9_IX()
    {
        Assert.AreEqual("IX", Roman.To(9));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_10_X()
    {
        Assert.AreEqual("X", Roman.To(10));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_49_XLIX()
    {
        Assert.AreEqual("XLIX", Roman.To(49));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_50_L()
    {
        Assert.AreEqual("L", Roman.To(50));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_100_C()
    {
        Assert.AreEqual("C", Roman.To(100));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_400_CD()
    {
        Assert.AreEqual("CD", Roman.To(400));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_500_D()
    {
        Assert.AreEqual("D", Roman.To(500));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_900_CM()
    {
        Assert.AreEqual("CM", Roman.To(900));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_1000_M()
    {
        Assert.AreEqual("M", Roman.To(1000));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_11984_MMMMMMMMMMMCMLXXXIV()
    {
        Assert.AreEqual("MMMMMMMMMMMCMLXXXIV", Roman.To(11984));
    }
}

Некоторые юнит-тесты для From метода:

[TestClass]
public class RomanToDecimalTest
{
    [TestMethod]
    public void Roman_I_1()
    {
        Assert.AreEqual(1, Roman.From("I"));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_II_2()
    {
        Assert.AreEqual(2, Roman.From("II"));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_III_3()
    {
        Assert.AreEqual(3, Roman.From("III"));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_IV_4()
    {
        Assert.AreEqual(4, Roman.From("IV"));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_V_5()
    {
        Assert.AreEqual(5, Roman.From("V"));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_IX_9()
    {
        Assert.AreEqual(9, Roman.From("IX"));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_X_10()
    {
        Assert.AreEqual(10, Roman.From("X"));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_XLIX_49()
    {
        Assert.AreEqual(49, Roman.From("XLIX"));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_L_50()
    {
        Assert.AreEqual(50, Roman.From("L"));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_C_100()
    {
        Assert.AreEqual(100, Roman.From("C"));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_CD_400()
    {
        Assert.AreEqual(400, Roman.From("CD"));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_D_500()
    {
        Assert.AreEqual(500, Roman.From("D"));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_CM_900()
    {
        Assert.AreEqual(900, Roman.From("CM"));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_M_1000()
    {
        Assert.AreEqual(1000, Roman.From("M"));
    }

    [TestMethod]
    public void Roman_MMMMMMMMMMMCMLXXXIV_11984()
    {
        Assert.AreEqual(11984, Roman.From("MMMMMMMMMMMCMLXXXIV"));
    }
}

Answer 4

Это на самом деле довольно забавная проблема, и, основываясь на обратном примере на dofactory.com (перевод римских цифр в десятичные дроби), довольно легко изменить схему и, возможно, немного улучшить ее.Этот код будет поддерживать числа от 1 до 3999999.

Начните с класса контекста, это определяет ввод / вывод парсера

public class Context
{
    private int _input;
    private string _output;

    public Context(int input)
    {
        this._input = input;
    }

    public int Input
    {
        get { return _input; }
        set { _input = value; }
    }

    public string Output
    {
        get { return _output; }
        set { _output = value; }
    }
}

И абстрактное выражение, которое определяет операцию синтаксического анализа

public abstract class Expression
{
    public abstract void Interpret(Context value);
}

Теперь вам нужно абстрактное терминальное выражение, которое определяет фактическую операцию, которая будет выполняться:

public abstract class TerminalExpression : Expression
{
    public override void Interpret(Context value)
    {
        while (value.Input - 9 * Multiplier() >= 0)
        {
            value.Output += Nine();
            value.Input -= 9 * Multiplier();
        }
        while (value.Input - 5 * Multiplier() >= 0)
        {
            value.Output += Five();
            value.Input -= 5 * Multiplier();
        }
        while (value.Input - 4 * Multiplier() >= 0)
        {
            value.Output += Four();
            value.Input -= 4 * Multiplier();
        }
        while (value.Input - Multiplier() >= 0)
        {
            value.Output += One();
            value.Input -= Multiplier();
        }
    }

    public abstract string One();
    public abstract string Four();
    public abstract string Five();
    public abstract string Nine();
    public abstract int Multiplier();
}

Затем классы, которые определяют поведение римских цифр (примечание,я использовал соглашение строчных букв, где римские цифры используют столбец над буквой, чтобы обозначить 1000 раз)

class MillionExpression : TerminalExpression
{
    public override string One() { return "m"; }
    public override string Four() { return ""; }
    public override string Five() { return ""; }
    public override string Nine() { return ""; }
    public override int Multiplier() { return 1000000; }
}
class HundredThousandExpression : TerminalExpression
{
    public override string One() { return "c"; }
    public override string Four() { return "cd"; }
    public override string Five() { return "d"; }
    public override string Nine() { return "cm"; }
    public override int Multiplier() { return 100000; }
}
class ThousandExpression : TerminalExpression
{
    public override string One() { return "M"; }
    public override string Four() { return "Mv"; }
    public override string Five() { return "v"; }
    public override string Nine() { return "Mx"; }
    public override int Multiplier() { return 1000; }
}
class HundredExpression : TerminalExpression
{
    public override string One() { return "C"; }
    public override string Four() { return "CD"; }
    public override string Five() { return "D"; }
    public override string Nine() { return "CM"; }
    public override int Multiplier() { return 100; }
}
class TenExpression : TerminalExpression
{
    public override string One() { return "X"; }
    public override string Four() { return "XL"; }
    public override string Five() { return "L"; }
    public override string Nine() { return "XC"; }
    public override int Multiplier() { return 10; }
}
class OneExpression : TerminalExpression
{
    public override string One() { return "I"; }
    public override string Four() { return "IV"; }
    public override string Five() { return "V"; }
    public override string Nine() { return "IX"; }
    public override int Multiplier() { return 1; }
}

Почти там нам нужно нетерминальное выражение, которое содержит дерево разбора:

public class DecimalToRomaNumeralParser : Expression
{
    private List<Expression> expressionTree = new List<Expression>()
                                                  {
                                                      new MillionExpression(),
                                                      new HundredThousandExpression(),
                                                      new TenThousandExpression(),
                                                      new ThousandExpression(),
                                                      new HundredExpression(),
                                                      new TenExpression(),
                                                      new OneExpression()
                                                  };

    public override void Interpret(Context value)
    {
        foreach (Expression exp in expressionTree)
        {
             exp.Interpret(value);
        }
    }
}

Наконец, код клиента:

Context ctx = new Context(123);
var parser = new DecimalToRomaNumeralParser();
parser.Interpret(ctx);
Console.WriteLine(ctx.Output); // Outputs CXXIII

Пример в реальном времени: http://rextester.com/rundotnet?code=JJBYW89744

Answer 5

В 1 строке, не очень эффективно, но работает:

public string RomanNumeralFrom(int number)
{
    return
        new string('I', number)
            .Replace(new string('I', 1000), "M")
            .Replace(new string('I', 900), "CM")
            .Replace(new string('I', 500), "D")
            .Replace(new string('I', 400), "CD")
            .Replace(new string('I', 100), "C")
            .Replace(new string('I', 90), "XC")
            .Replace(new string('I', 50), "L")
            .Replace(new string('I', 40), "XL")
            .Replace(new string('I', 10), "X")
            .Replace(new string('I', 9), "IX")
            .Replace(new string('I', 5), "V")
            .Replace(new string('I', 4), "IV");
}

Answer 6

Надеюсь, самое простое решение, которое вы когда-либо задумывали :)

public string IntToRoman(int num) {    
    string[] thou={"","M","MM","MMM"};
    string[] hun={"","C","CC","CCC","CD","D","DC","DCC","DCCC","CM"};
    string[] ten={"","X","XX","XXX","XL","L","LX","LXX","LXXX","XC"};
    string[] ones={"","I","II","III","IV","V","VI","VII","VIII","IX"};
    string roman="";        
    roman += thou[(int)(num/1000)%10];
    roman += hun[(int)(num/100)%10];
    roman += ten[(int)(num/10)%10];
    roman += ones[num%10];  

    return roman;
}   

Answer 7

Вот тонкое решение от DotNetSnippets

private string ToRomanNumber(int number)
{
    StringBuilder result = new StringBuilder();
    int[] digitsValues = { 1, 4, 5, 9, 10, 40, 50, 90, 100, 400, 500, 900, 1000 };
    string[] romanDigits = { "I", "IV", "V", "IX", "X", "XL", "L", "XC", "C", "CD", "D", "CM", "M" };
    while (number > 0)
    {
        for (int i = digitsValues.Count() - 1; i >= 0; i--)
            if (number / digitsValues[i] >= 1)
            {
                number -= digitsValues[i];
                result.Append(romanDigits[i]);
                break;
            }
    }
    return result.ToString();
}

Answer 8

Хотя мне понравился ответ Мосе Боттачини, использование рекурсии имеет несколько негативных побочных эффектов в этом сценарии.Одним из них является возможное переполнение стека, следовательно, его ограничение верхней границы числа.Хотя да, я понимаю, как нелепо выглядит огромное число в римских цифрах, это все еще ограничение, которое не является необходимым для достижения результата.

Кроме того, поскольку строки неизменяемы, его версия будет оченьнеэффективная память из-за интенсивного использования конкатенации строк.Ниже моя модифицированная версия его метода, использующая только цикл while и StringBuilder.Моя версия на самом деле должна быть более производительной (хотя мы говорим о различиях в диапазоне менее миллисекунды) и намного проще в системной памяти.

public static string ToRomanNumeral(this int value)
{
    if (value < 0)
        throw new ArgumentOutOfRangeException("Please use a positive integer greater than zero.");

    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    int remain = value;
    while (remain > 0)
    {
        if (remain >= 1000) { sb.Append("M"); remain -= 1000; }
        else if (remain >= 900) { sb.Append("CM"); remain -= 900; }
        else if (remain >= 500) { sb.Append("D"); remain -= 500; }
        else if (remain >= 400) { sb.Append("CD"); remain -= 400; }
        else if (remain >= 100) { sb.Append("C"); remain -= 100; }
        else if (remain >= 90) { sb.Append("XC"); remain -= 90; }
        else if (remain >= 50) { sb.Append("L"); remain -= 50; }
        else if (remain >= 40) { sb.Append("XL"); remain -= 40; }
        else if (remain >= 10) { sb.Append("X"); remain -= 10; }
        else if (remain >= 9) { sb.Append("IX"); remain -= 9; }
        else if (remain >= 5) { sb.Append("V"); remain -= 5; }
        else if (remain >= 4) { sb.Append("IV"); remain -= 4; }
        else if (remain >= 1) { sb.Append("I"); remain -= 1; }
        else throw new Exception("Unexpected error."); // <<-- shouldn't be possble to get here, but it ensures that we will never have an infinite loop (in case the computer is on crack that day).
    }

    return sb.ToString();
}

Answer 9

Слишком поздно, возможно, вы уже решили эту проблему, однако этот алгоритм также может помочь вам.

Прежде чем начать, вы можете просто провести анализ римских литералов.Для известного набора ASCII поддерживаются только значения от 0 до 4000.Если вы хотите выйти за пределы, вы можете определить свой собственный римский литерал.

Прежде чем мы начнем, мы знаем, что с указанным выше диапазоном мы можем сформировать римскую строку из семи вхождений римских литералов (I,V, X, L, C, D и M).

Поэтому мы начнем с простой справочной таблицы, основанной на индексах, которые рассчитываются в другой функции.Неизвестные индексы возвращаются в виде пробела.Как я писал выше, при необходимости можно добавить дополнительные символы:

    /// <summary>
    /// Helper method that looks up a given index to it's roman value.
    /// </summary>
    /// <param name="decimalValue"></param>
    /// <returns>The roman literal corresponding to it's index</returns>
    private char DecimalToRoman(int index)
    {
        switch (index)
        {
            case 1: return 'I';
            case 2: return 'V';
            case 3: return 'X';
            case 4: return 'L';
            case 5: return 'C';
            case 6: return 'D';
            case 7: return 'M';
            default: return ' ';
        }
    }

Реальное преобразование произойдет здесь:

    private string ConvertToRoman(string input)
    {
        int index = 0;
        string output = "";

        for (int i = 0; i < input.Length; i++)
        {
            //Some magic here, this formula will calculate the correct starting
            //index of the roman literal to find in the look-up table.
            //Since units, tens and hundreds (up to thousand) can be formed of
            //three roman literals, we need three indices for looking up the
            //correct roman literal.
            index = 2 * (input.Length - (i + 1)) + 1;

            char digit1 = DecimalToRoman(index);
            char digit2 = DecimalToRoman(index + 1);
            char digit3 = DecimalToRoman(index + 2);

            int originalValue = System.Convert.ToInt32(input[i] - '0');

            switch (originalValue)
            {
                case 1:
                case 2:
                case 3: for (int j = 0; j < originalValue; j++)
                        output += digit1.ToString();
                    break;
                case 4: output += digit1.ToString() + digit2.ToString();
                    break;
                case 5: output += digit2.ToString();
                    break;
                case 6:
                case 7:
                case 8: output += digit2.ToString();
                    for (int j = 0; j < originalValue - 5; j++)
                        output += digit1.ToString();
                    break;
                case 9: output += digit1.ToString() + digit3.ToString();
                    break;
            }              
        }
        return output;
    }

Вот и все.Если вы ищете больше ОО Разработанных подходов, пожалуйста, примите ответы выше этого поста.Есть только много способов решить этот подход.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Обратите внимание, что это решение также не обманывает (просто просматривая все вхождения римских литералов):)

Answer 10

Эта версия не «обманывает», как другие: она генерирует внутреннюю «базовую» таблицу со всеми «базовыми» «составными» числами.Для ленивости я использую Tuple s вместо создания специализированных классов.Если у вас нет C # 4.0, вы можете заменить Tuple<> на KeyValuePair<>, Item1 на Key и Item2 на Value.

static Tuple<IList<Tuple<string, int>>, int> GenerateBaseNumbers()
{
    const string letters = "IVXLCDM";

    var tuples = new List<Tuple<string, int>>();
    Tuple<string, int> subtractor = null;

    int num = 1;
    int maxNumber = 0;

    for (int i = 0; i < letters.Length; i++)
    {
        string currentLetter = letters[i].ToString();

        if (subtractor != null)
        {
            tuples.Add(Tuple.Create(subtractor.Item1 + currentLetter, num - subtractor.Item2));
        }

        tuples.Add(Tuple.Create(currentLetter, num));

        bool isEven = i % 2 == 0;

        if (isEven)
        {
            subtractor = tuples[tuples.Count - 1];
        }

        maxNumber += isEven ? num * 3 : num;
        num *= isEven ? 5 : 2;
    }

    return Tuple.Create((IList<Tuple<string, int>>)new ReadOnlyCollection<Tuple<string, int>>(tuples), maxNumber);
}

static readonly Tuple<IList<Tuple<string, int>>, int> RomanBaseNumbers = GenerateBaseNumbers();

static string FromNumberToRoman(int num)
{
    if (num <= 0 || num > RomanBaseNumbers.Item2)
    {
        throw new ArgumentOutOfRangeException();
    }

    StringBuilder sb = new StringBuilder();

    int i = RomanBaseNumbers.Item1.Count - 1;

    while (i >= 0)
    {
        var current = RomanBaseNumbers.Item1[i];

        if (num >= current.Item2)
        {
            sb.Append(current.Item1);
            num -= current.Item2;
        }
        else
        {
            i--;
        }
    }

    return sb.ToString();
}

static void Main(string[] args)
{
    for (int i = 1; i <= RomanBaseNumbers.Item2; i++)
    {
        var calc = FromNumberToRoman(i);

        Console.WriteLine("{1}", i, calc);
    }
}