将1到3999之间的阿拉伯数字转换为罗马数字

对于将阿拉伯数字的公历年份转换为罗马数字的公历年份，首先我们先得了解罗马数字的表示逻辑。

• 罗马数字使用七个符号：I，V，X，L，C，D，M. 它们依次代表：1，5，10，50，100，500，1000.
• 罗马数字中没有代表零的符号，也没有进位制法则。
• 罗马数字每一位上的数各被分配了两个符号，一个表示该位的单位数，一个表示该位的中间数。个位数使用 I，V；十位数使用 X，L；百位数使用 C，D.
• 罗马数字表示遵循“高位在左，低位在右”的原则。例如，数字151被记作CLI，数字1515被记作MDXV.
• 对于任一位上的数字，若非1非5，则可采用该位的符号进行表示。具体而言，小于5的数通过并列的单位数来记，而大于5的数则首先用中间数5来记，随后再用并列的单位数来记超出5的部分。例如，数字347被记作 CCCXXXXVII，数字2869被记作 MMDCCCLXVIIII。
• 为了简化表示，在记录任一位中的4或9时，若遇到需要并列4个单位符号的情况，可采用称为“减法原则”的记数规则。具体而言，将一个单位数记在同位的中间数前，表示该位为4；而将一个单位数记在高一位的单位数前，则表示该低位为9。例如，数字949被记作CMXLIX。值得注意的是，这种减法原则在古罗马和中世纪时期使用较少，但在近代得到了普遍应用。

需要强调的是，以上规则只能转换1到3999的罗马数字。也许你一开始就在好奇，为什么本文标题“阿拉伯数字”的定语是“1到3999之间的”，难道更大的数字不可以表示吗？

对于超过3999的数字，罗马数字有专门用于记录大数的方法，但略显复杂。在记大数时，需在所记数的上面加一条横线表示这个数扩大一千倍，加两条横线表示这个数扩大百万倍。目前我们的需求只是用罗马数字表示公历年份，所以我们先努力实现1到3999的罗马数字转换。

在了解完罗马数字的表示逻辑后，我们就可以编写将1到3999之间的阿拉伯数字转换为罗马数字的C语言程序了。我们对该程序的整体框架想象如下：

i. 包含头文件

• #include <string.h>：包含字符串处理库，用于操作字符串，如复制和连接字符串。

ii. 定义 intToRoman 函数

• 函数接受一个整数 num 作为参数，返回一个指向字符的指针，即罗马数字的字符串表示。
• 定义一个四维字符数组 c，用于存储阿拉伯数字到罗马数字的映射。
• 定义一个字符数组 roman，用于存储最终的罗马数字字符串。
• 使用 strcpy 和 strcat 函数将对应的罗马数字部分复制到 roman 字符串中。
• 使用 strdup 函数复制 roman 字符串，因为 roman 是一个局部变量，函数返回时需要指向一个持久的内存位置。

iii. 定义 main 函数

• 定义整数变量 num，用于存储用户输入的阿拉伯数字。
• 使用 printf 和 scanf 函数提示用户输入数字，并读取用户输入。
• 检查输入的数字是否在允许的范围内（1到3999）。
• 调用 intToRoman 函数将阿拉伯数字转换为罗马数字，并输出结果。
• 使用 free 函数释放 strdup 分配的内存，避免内存泄漏。

以下这段C语言代码的目的就是将用户输入的阿拉伯数字（在1到3999之间）转换为对应的罗马数字，并输出。

#include <stdio.h>    
#include <string.h>    
    
char* intToRoman(int num) {    
    const char* c[4][10] = {    
        {"", "I", "II", "III", "IV", "V", "VI", "VII", "VIII", "IX"},    
        {"", "X", "XX", "XXX", "XL", "L", "LX", "LXX", "LXXX", "XC"},    
        {"", "C", "CC", "CCC", "CD", "D", "DC", "DCC", "DCCC", "CM"},    
        {"", "M", "MM", "MMM"}    
    };    
    char roman[20]; // 分配足够的空间来存储罗马数字。    
    strcpy(roman, c[3][num / 1000 % 10]);    
    strcat(roman, c[2][num / 100 % 10]);    
    strcat(roman, c[1][num / 10 % 10]);    
    strcat(roman, c[0][num % 10]);    
        
    return strdup(roman); // 使用 strdup 复制 roman 字符串，因为 roman 是一个局部变量。    
}    
    
int main() {    
    int num;    
    printf("请输入阿拉伯数字（1-3999）：");    
    scanf("%d", &num);    
        
    if (num < 1 || num > 3999) {    
        printf("输入的数字超出了允许的范围。\n");    
        return 1;    
    }    
        
    char* roman = intToRoman(num);    
    printf("阿拉伯数字 %d 对应的罗马数字是：%s\n", num, roman);    
    free(roman); // 释放 strdup 分配的内存。    
        
    return 0;    
}

• c