c++ / 분수(Fraction) 사칙연산하기 (struct& 사용)

2019. 8. 12. 22:22

분수(Fraction) 사칙연산하기 (struct& 사용)

c++ 언어 사용

문제 :

구조체(struct)를 이용해서 분수 값들간의 사칙연산(Operations with Fractions)을 수행하는 함수를 구현한다.

조건 :

1. 구조체(struct)를 사용한다.
2. 두 값의 사칙연산(덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈)에 대한 각 함수를 구현한다.
3. 두 값의 비교연산을 하는 함수를 구현한다.

4. 주소에 의한 참조(call by reference)를 사용한다.

풀이 코드 :

fraction.hpp

typedef struct Fraction{
	int bunja;
	int bunmo;
} Fraction;

void addFraction(Fraction &x, Fraction &y, Fraction &z);
void subFraction(Fraction &x, Fraction &y, Fraction &z);
void multFraction(Fraction &x, Fraction &y, Fraction &z);
void divFraction(Fraction &x, Fraction &y, Fraction &z);
bool compare(Fraction x, Fraction y);
void trimFraction(Fraction &x);

faction.cpp

#include "fraction.hpp"

void addFraction(Fraction &x, Fraction &y, Fraction &z){
	z.bunmo = x.bunmo * y.bunmo;
	z.bunja = y.bunmo * x.bunja + x.bunmo * y.bunja;
}
void subFraction(Fraction &x, Fraction &y, Fraction &z){
	z.bunmo = x.bunmo * y.bunmo;
	z.bunja = y.bunmo * x.bunja - x.bunmo * y.bunja;
}
void multFraction(Fraction &x, Fraction &y, Fraction &z){
	z.bunmo = x.bunmo * y.bunmo;
	z.bunja = y.bunja * x.bunja;
}
void divFraction(Fraction &x, Fraction &y, Fraction &z){
	z.bunmo = x.bunmo * y.bunja;
	z.bunja = y.bunmo * x.bunja;
}
bool compare(Fraction x, Fraction y){
	if(y.bunmo * x.bunja - x.bunmo * y.bunja > 0)
		return 1;
	else
		return 0;
}
void trimFraction(Fraction &x){
	int down = x.bunja, up = x.bunmo, com;
	if(x.bunja > x.bunmo){
		down = x.bunmo;
		up = x.bunja;
	}

	for(int i=1; i<=down; i++)
		if((down%i)==0 && (up%i)==0)
			com=i;

	x.bunja/=com;
	x.bunmo/=com;
}

main.cpp

#include<iostream>
#include "fraction.hpp"

using namespace std;

int main(){
	Fraction a, b, c;
	bool bi;

	a.bunja=5, a.bunmo=6;
	b.bunja=1, b.bunmo=3;

	printf("a = %d / %d\n", a.bunja, a.bunmo);
	printf("b = %d / %d\n\n", b.bunja, b.bunmo);

	addFraction(a,b,c);
	trimFraction(c);
	printf("더하기\t%d / %d\n", c.bunja, c.bunmo);
	
	subFraction(a,b,c);
	trimFraction(c);
	printf("빼기\t%d / %d\n", c.bunja, c.bunmo);
	
	multFraction(a,b,c);
	trimFraction(c);
	printf("곱하기\t%d / %d\n", c.bunja, c.bunmo);
	
	divFraction(a,b,c);
	trimFraction(c);
	printf("나누기\t%d / %d\n", c.bunja, c.bunmo);

	bi = compare(a,b);
	if(bi==1)
		printf("비교(큰 수) = %d / %d\n", a.bunja, a.bunmo);
	else	
		printf("비교(큰 수) = %d / %d\n", b.bunja, b.bunmo);

	return 0;
}

실행 결과 :

a = 5 / 6
b = 1 / 3

더하기  7 / 6
빼기    1 / 2
곱하기  5 / 18
나누기  5 / 2
비교(큰 수) = 5 / 6

풀이 설명 :

이 예제의 목적은 값 의한 호출(call by value)와 참조에 의한 호출(call by reference)의 차이를 알기 위함이다.

값에 의한 호출

call by value
함수를 호출할 때, 입력 파라미터 값이 복사된다.
(값이 복사 되므로) 복사를 위한 메모리가 추가로 필요하다.
(값이 복사 되므로) 복사를 위한 시간이 추가로 필요하다.

참조에 의한 호출

call by reference
함수를 호출할 때, 입력 파라미터 값이 보관되어 있는 주소값이 복사된다.

두 호출방식의 차이는 함수를 호출할 때 사용되는 입력 파라미터의 값이 무엇이냐에 대한 차이이다. 그리고 이 두 차이가 프로그램의 속도와 메모리 관리에 영향을 미친다. 두 방식 중 어떤 방식으로 프로그래밍을 했느냐에 따라 프로그램은 다르게 동작하는데, 위 예제는 call by reference 형태로 구현했기 때문에 Fraction에 포함되어 있는 두개의 값인 bunja와 bunbo값이 복사되지 않고, 주소값만 복사되어 사용되므로 복사를 위한 메모리나 시간이 추가로 필요하지 않는다. 이해를 위해 두 방식을 비교하는 그림을 추가했다.