使用字典的 Python 罗马数字到整数转换器答案

【问题标题】：Roman Numerals to Integers Converter with Python using a dictionary使用字典的 Python 罗马数字到整数转换器
【发布时间】：2019-03-04 09:56:28
【问题描述】：

我正在学习编码，并且我有一个练习来将罗马数字转换为整数。我意识到编写这个程序有很多不同的方法，但如果你能帮助我找出我的错误，我将不胜感激。我很想听听有关如何更好地编写它的建议，但我现在真正可以使用的是了解我在这方面做错了什么。

我有一本名为roman_numerals 的字典。它的keys 是罗马数字值，它的values 是它们的匹配整数。

roman_numerals = {"M":1000,"CM":900,"D":500,"CD":400,"C":100,"XC":90,"L":50,"XL":40,"X":10,"V":5,"IV":4,"I":1}

def roman_int(user_choice):
    if user_choice == "1":
        user_roman = input("What numeral would you like to convert?\n").upper()
        resultI = 0
        for k,v in roman_numerals.items():          
            if user_roman == k:
                resultI += roman_numerals.get(user_roman)
            else:
                for i in user_roman:
                    if i in roman_numerals.keys():
                        if i == k:
                            resultI += v
    print(resultI)

当我运行我的代码时，如果我使用一个等于多个字符的key 的数字（例如“IV”），我得到的结果是“IV”和“V”的加法”。或“CM”和“M”。我知道它为什么会发生，因为我要求进行迭代。但是，我可以要求我的程序在返回值时停止迭代吗？我觉得我真的很接近解决方案，但我现在只是感到困惑。

谢谢！

【问题讨论】：

我相信我的回答应该可以解决您的问题

标签： python python-3.x dictionary for-loop

【解决方案1】：

您必须确保消耗所有对总和有贡献的字符。由于所有的多字符“原子”字面量都以较低值的单位开头，否则，较高值的单位首先出现，所以一种简单的贪婪方法是可行的：

尝试将前两个字符作为一个整体进行转换，如果不可能，请转换第一个单个字符。

向前移动适当的步数。

def roman_int(user_roman):
    user_roman = user_roman.upper()
    resultI = 0

    while user_roman:
        # try first two chars
        if user_roman[:2] in roman_numerals:
            resultI += roman_numerals[user_roman[:2]]
            # cut off first two chars
            user_roman = user_roman[2:]
        # try first char
        elif user_roman[:1] in roman_numerals:
            resultI += roman_numerals[user_roman[:1]]
            # cut off first char
            user_roman = user_roman[1:]
        else:
            print('No roman number')
            return
    print(resultI)

【讨论】：

【解决方案2】：

将值表示为元组列表可能会更好，因为这允许我们在其中定义 order，因此我们可以避免匹配 'I'，以防字符串包含 at那一点'IX'。所以我们可以将转换定义为：

roman_numerals = [
    ('M', 1000),
    ('CM', 900),
    ('D', 500),
    ('CD', 400),
    ('C', 100),
    ('XC', 90),
    ('L', 50),
    ('XL', 40),
    ('X', 10),
    ('IX', 9),
    ('V', 5),
    ('IV', 4),
    ('I', 1)
]

请注意，您忘记使用IX，这在一定程度上会造成问题，因为它将IX 解释为11。

现在我们可以通过每次执行str.startswith() [Python-doc]检查来处理字符串，从我们找到前缀的那一刻起，加上对应的值，并提前字符串的偏移量，比如：

def roman_int(user_choice):
    ix = 0
    result = 0
    while ix < len(user_choice):
        for k, v in roman_numerals:
            if user_choice.startswith(k, ix):
                result += v
                ix += len(k)
                break
        else:
            raise ValueError('Invalid Roman number.')
    return result

因此，我们通过字符串枚举，并且每次寻找匹配一个罗马数字。例如：

>>> roman_int('MCMXC')
1990
>>> roman_int('MCMXCIII')
1993
>>> roman_int('MMXVIII')
2018

如果我们输入无效字符，系统也会出错：

>>> roman_int('MMXQVIII')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 11, in roman_int
ValueError: Invalid Roman number.

然而，上面的方法不是很有效：每次我们枚举roman_literals，直到找到匹配。但是一旦我们处理了“50 年代”（L），那么我们就知道我们永远不会再解析“千”（M）了。我们可以通过记住roman_numerals 中的索引来提高性能：

def roman_int(user_choice):
    ix = 0
    iy = 0
    result = 0
    while ix < len(user_choice):
        while iy < len(roman_numerals) and not user_choice.startswith(roman_numerals[iy][0], ix):
            iy += 1
        if iy < len(roman_numerals):
            result += roman_numerals[iy][1]
            ix += len(roman_numerals[iy][0])
        else:
            raise ValueError('Invalid Roman numeral')
    return result

这又产生了我们预期的结果：

>>> roman_int('MDCCLXXVI')
1776
>>> roman_int('MCMLIV')
1954
>>> roman_int('MCMXC')
1990
>>> roman_int('MMXIV')
2014
>>> roman_int('MMXVIII')
2018

但也更严格，例如CMM 不是有效的罗马数字，而MCM 是：

>>> roman_int('CMM')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 12, in roman_int
ValueError: Invalid Roman numeral
>>> roman_int('MCM')
1900

【讨论】：

【解决方案3】：

计算字符串中每个数字的出现次数，而不是检查字符串是否出现，然后只需删除出现双字母（例如CM）的出现次数，因此删除出现CM的次数*C的值和M

roman_numerals = {"M":1000,"CM":900,"D":500,"CD":400,"C":100,"XC":90,"L":50,"XL":40,"X":10,"IX":9, "V":5,"IV":4,"I":1}

def roman_int(user_choice):
    if user_choice == "1":
        result = 0
        user_roman = input("What numeral would you like to convert?\n").upper()
        for k,v in roman_numerals.items():          
            result += v * user_roman.count(k)
            if len(k) == 2:
                result -= roman_numerals[k[0]] * user_roman.count(k)
                result -= roman_numerals[k[1]] * user_roman.count(k)                
    print(result)

roman_int("1")

【讨论】：

【解决方案4】：

无需遍历字典。我的代码略有不同，但我已尝试尽可能多地保留您的代码。

roman_numerals =  {"M":1000,"CM":900,"D":500,"CD":400,"C":100,"XC":90,"L":50,"XL":40,"X":10,"V":5,"IV":4,"I":1}

def roman_int(user_choice):
    if user_choice == "1":
        user_roman = input("What numeral would you like to convert?\n").upper()
        result = 0
        values = []

        # return the result if the input is in the dictionary
        try:
            result = roman_numerals[user_roman]
        except KeyError:
            # split up the user input and convert each character into corresponding numeral
            for i in user_roman:
                try:
                    value = roman_numerals[i]
                    values.append(value)
                # if user enters character not used in roman numerals
                except KeyError:
                    print("Not valid input")
            # loop through all values and add them up
            for i, value in enumerate(values):
                try:
                    # if a value is larger than the next value, add it
                    if value > values[i+1]:
                        result += value
                    # else the number is obtained by substracting the smaller value from the larger value
                    else:
                        actual_value = values[i+1] - value
                        result = result + actual_value
                        #set the next number to 0 as it has already been added
                        values[i+1] = 0
                except IndexError:
                    # this try except block catches the IndexError exception caused when i+1 > len(values)
                    pass
        print(result)

【讨论】：

【解决方案5】：

我猜是另一种看待它的方式

roman_numerals = {"M":1000,"CM":900,"D":500,"CD":400,"C":100,"XC":90,"L":50,"XL":40,"X":10,"V":5,"IV":4,"I":1}

def roman_int(user_choice):
    if user_choice == "1":
        user_roman = input("What numeral would you like to convert?\n").upper()
        resultI = 0
        pos = 0
        try:
            resultI = roman_numerals[user_roman]
        except:
            try:
                while pos < len(user_roman):
                    resultI += roman_numerals[user_roman[pos]]
                    pos+=1
            except:
                print('Not present in our dictionary')
    print(resultI)

【讨论】：