【C言語】ローマ数字を10進数に変換するプログラムの作り方

C言語を使用してローマ数字を10進数（アラビア数字）に変換する方法を、アルゴリズム、サンプルコード、実行結果とともに解説します。

ローマ数字の基礎知識

ローマ数字は、以下の7つの記号を組み合わせて数を表現します。

基本的には左から順に値を加算していきますが、「IV（4）」や「IX（9）」のように小さな記号が大きな記号の前に置かれた場合は減算を行うというルールがあります。本記事のプログラムも、この減算ルールに対応しています。

ローマ数字を10進数に変換するアルゴリズム

1. 処理を開始します。
2. 実行時にローマ数字を入力として読み込みます。
3. 文字列の長さを取得します（length = strlen(roman)）。
4. i = 0 から length-1 まで、各文字を switch 文で判定し、対応する数値を配列 d[i] に格納します。
   • 'm' / 'M' → d[i] = 1000
   • 'd' / 'D' → d[i] = 500
   • 'c' / 'C' → d[i] = 100
   • 'l' / 'L' → d[i] = 50
   • 'x' / 'X' → d[i] = 10
   • 'v' / 'V' → d[i] = 5
   • 'i' / 'I' → d[i] = 1
5. 再び i = 0 から length-1 まで走査し、以下の条件で加算・減算を切り替えます。
   • 最後の文字（i == length-1）、または現在の値が次の値以上（d[i] >= d[i+1]）の場合 → deci += d[i]
   • それ以外の場合 → deci -= d[i]
6. ローマ数字の10進数表現を出力します。
7. 処理を終了します。

サンプルプログラム

以下が、ローマ数字を10進数に変換するCプログラムです。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void){
    char roman[30];
    int deci = 0;
    int length, i, d[30];

    printf("The Roman equivalent to decimal\n");
    printf("Decimal:.........Roman\n");
    printf("%5d............%3c\n", 1, 'I');
    printf("%5d............%3c\n", 5, 'V');
    printf("%5d............%3c\n", 10, 'X');
    printf("%5d............%3c\n", 50, 'L');
    printf("%5d............%3c\n", 100, 'C');
    printf("%5d............%3c\n", 500, 'D');
    printf("%5d............%3c\n", 1000, 'M');

    printf("Enter a Roman numeral:");
    scanf("%s", roman);

    length = strlen(roman);

    /* 各文字を対応する数値に変換 */
    for(i = 0; i < length; i++){
        switch(roman[i]){
            case 'm':
            case 'M': d[i] = 1000; break;
            case 'd':
            case 'D': d[i] = 500; break;
            case 'c':
            case 'C': d[i] = 100; break;
            case 'l':
            case 'L': d[i] = 50; break;
            case 'x':
            case 'X': d[i] = 10; break;
            case 'v':
            case 'V': d[i] = 5; break;
            case 'i':
            case 'I': d[i] = 1; break;
        }
    }

    /* 減算ルールを考慮して合計値を計算 */
    for(i = 0; i < length; i++){
        if(i == length - 1 || d[i] >= d[i+1])
            deci += d[i];
        else
            deci -= d[i];
    }

    printf("The Decimal equivalent of Roman numeral %s is %d", roman, deci);
    return 0;
}

strlen() を使用しているため、移植性を高めるために <string.h> のインクルードを追加しています。

実行結果

上記のプログラムをコンパイルして実行すると、次のような結果が出力されます。

The Roman equivalent to decimal
Decimal:.........Roman
1............ I
5............ V
10............ X
50............ L
100............ C
500............ D
1000............ M
Enter a Roman numeral: M
The Decimal equivalent of Roman Numeral M is 1000

プログラムのポイント

このプログラムの核心は、2つ目の for ループにおける隣接文字の比較処理です。例えば「IX」の場合、先頭の I（1）は次の X（10）より小さいため減算され、最後の X（10）は加算されるので、合計は 9 になります。この仕組みにより、IV（4）、XL（40）、CM（900）といった減算表記もすべて正しく変換できます。