/// Класс предназначен для преобразований арабских чисел в римские и обратно
/// </summary>
/// <remarks>
/// <para>Класс изначально содержит алфавит римских чисел, способных определять арабские числа от 1 до 39999</para>
/// <para>Если необходимо расширить диапазон, то можно определить дополнительные обозначения для римских чисел, используя
/// поле <see cref="БазовыеРимскиеЧисла"/>БазовыеРимскиеЧисла</remarks>
public static class РимскоеЧисло
{
/// <summary>
/// Алфавит базовых римских чисел
/// <para>Алфавит построен в виде словаря. Ключем словаря является арабское число (int), значением - соответствующее ему
/// римское число (string)</para>
/// </summary>
/// <remarks>
/// <para>Содержит римское обозначения арабских чисел 1*,4*,5*,9* - где "*"представляет собой 0...N нулей</para>
/// <para>При создании содержит в себе обозначение чисел от 1 до 10000 (I...ↂ) Так как в римском числе один символ не может
/// встречаться более трех раз, то изначально можно преобразовать в римский формат числа от 1 до 39999.</para>
/// <para>Если Вы хотите иметь возможность работать с большим количеством римских чисел, то вы должны добавить в список
/// дополнительные обозначения начиная с 40000 не пропуская элементы 1*,4*,5*,9*.</para>
/// </remarks>
public static SortedList<int, string> БазовыеРимскиеЧисла { get; set; }



static РимскоеЧисло()
{
        БазовыеРимскиеЧисла = new SortedList<int, string>(17);
        БазовыеРимскиеЧисла.Add(1, "I");
        БазовыеРимскиеЧисла.Add(4, "IV");
        БазовыеРимскиеЧисла.Add(5, "V");
        БазовыеРимскиеЧисла.Add(9, "IX");
        БазовыеРимскиеЧисла.Add(10, "X");
        БазовыеРимскиеЧисла.Add(40, "XL");
        БазовыеРимскиеЧисла.Add(50, "L");
        БазовыеРимскиеЧисла.Add(90, "XC");
        БазовыеРимскиеЧисла.Add(100, "C");
        БазовыеРимскиеЧисла.Add(400, "CD");
        БазовыеРимскиеЧисла.Add(500, "D");
        БазовыеРимскиеЧисла.Add(900, "CM");
        БазовыеРимскиеЧисла.Add(1000, "M");
        БазовыеРимскиеЧисла.Add(4000, "Mↁ");
        БазовыеРимскиеЧисла.Add(5000, "ↁ");
        БазовыеРимскиеЧисла.Add(9000, "Mↂ");
        БазовыеРимскиеЧисла.Add(10000, "ↂ");
}

/// <summary>
/// Рассчитывает максимально возможное римское число для текущего алфавита римских чисел.
/// </summary>
/// <returns>Максимально возможное римское число</returns>
public static uint МаксимальноеРимскоеЧисло()
{
        int последнееЧисло = БазовыеРимскиеЧисла.Keys.Last();
        int числоБезНулей = int.Parse(последнееЧисло.ToString().Replace('0','\0'));
        int предварительное=0;

        switch (числоБезНулей)
        {
                case 1:
                        предварительное = последнееЧисло * 4 - 1;
                        break;
                case 4:
                case 9:
                        предварительное = последнееЧисло;
                        break;
                case 5:
                        предварительное = последнееЧисло + последнееЧисло / 5 * 3;
                        break;
                default:
                        break;
        }

        return uint.Parse(предварительное.ToString().Replace('0', '9'));;
}

/// <summary>
/// Конвентирует целое число в римское число
/// </summary>
/// <param name="числоАраб">Арабское число, которое необходимо преобразовать в римскую запись</param>
/// <exception cref="ArgumentOutOfRangeException">Генерируется когда в качестве параметра передано число равное "0"
/// или число большее чем максимальная римское число.</exception>
/// <returns>Строку, представляющую собой римской число</returns>
public static string АрабскоеВРимское(this int числоАраб)
{
        StringBuilder числоРимское = new StringBuilder();

        //Исключаем знак "-" из арабского числа и делаем его первым символом римского числа
        if (числоАраб < 0)
        {
                числоРимское.Append("-");
                числоАраб = -числоАраб;
        }

        if (числоАраб == 0)
                throw new ArgumentOutOfRangeException("числоАраб", числоАраб,
                        "Недопустимое значение аргумента: римские числа не могут быть равными\"0\"");
        else if (числоАраб > МаксимальноеРимскоеЧисло())
                throw new ArgumentOutOfRangeException("числоАраб", числоАраб,
                        string.Format("Недопустимое значение аргумента: невозможно задать римское число большее чем {0}",
                                МаксимальноеРимскоеЧисло()));

        //Раскладываем арабское число на составляющие его римские числа и объединяем их в одну строку
        var необходимыеБазовыеРимскиеЧисла =
                from к in БазовыеРимскиеЧисла.Keys
                where к <= числоАраб
                orderby к descending
                select к;

        foreach (int тек in необходимыеБазовыеРимскиеЧисла)
        {
                while ((числоАраб / тек) >= 1)
                {
                        числоАраб -= тек;
                        числоРимское.Append(БазовыеРимскиеЧисла[тек]);
                }
        }

        return числоРимское.ToString();
}


/// <summary>
/// Конвентирует римское число в арабское
/// </summary>
/// <param name="числоРимское">Римское число, которое необходимо преобразовать в тип int</param>
/// <exception cref="FormatException">Генерируется когда в качестве параметра передано число не являющееся римским</exception>
/// <returns>Целое число, представляющее собой арабскую запись римского числа</returns>
public static int РимскоеВАрабское(this string числоРимское)
{
        int числоАраб = 0;
        sbyte отрицательное = 1;
        string рим = числоРимское.Trim();

        if (рим[0] == '-')
        {
                отрицательное = -1;
                рим = рим.Substring(1);
        }

        StringBuilder шаблонРимскогоНомера = new StringBuilder();

        foreach (int к in БазовыеРимскиеЧисла.Keys)
        {
                int индекс = БазовыеРимскиеЧисла.Keys.IndexOf(к);
                string квантификатор="?";
                if (индекс == 0 || (индекс % 4) == 0)
                        квантификатор="{0,3}";

                шаблонРимскогоНомера.Insert(0, string.Format("(?<{0}>({1}){2})?", к.ToString(),
                        БазовыеРимскиеЧисла[к], квантификатор));
        }

        //Игнорировать регистр + соответствие должно начинаться с начала строки
        шаблонРимскогоНомера.Insert(0, "(?i)^");
        //Соответствие должно обнаруживаться в конце строки
        шаблонРимскогоНомера.Append("$");

        //Упрощенная проверка. Не проверяет таких ошибок как IVII
        if (!Regex.IsMatch(рим, шаблонРимскогоНомера.ToString()))
                throw new FormatException(string.Format("Текст \"{0}\" не является римским числом",числоРимское));

        Match число = Regex.Match(рим, шаблонРимскогоНомера.ToString());


        foreach (int к in БазовыеРимскиеЧисла.Keys)
        {
                числоАраб += число.Groups[к.ToString()].Length / БазовыеРимскиеЧисла[к].Length * к;
        }

        return числоАраб * отрицательное;
}
}