[프로그래머스 120808] Java - 코딩테스트 입문 / 분수의 덧셈

 

 

분수의 덧셈

 

 

 

https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/120808

프로그래머스

 

 

 

1)  문제

첫 번째 분수의 분자와 분모를 뜻하는 numer1, denom1, 두 번째 분수의 분자와 분모를 뜻하는 numer2, denom2가 매개변수로 주어집니다.
두 분수를 더한 값을 기약 분수로 나타냈을 때 분자와 분모를 순서대로 담은 배열을 return 하도록 solution 함수를 완성해보세요.

제한사항
0 <numer1, denom1, numer2, denom2 < 1,000

 

 

 

2)  예시

 

 

numer1	denom1	numer2	denom2	result
1	2	3	4	[5, 4]
9	2	1	3	[29, 6]

 

 

 

입출력 예 #1
1 / 2 + 3 / 4 = 5 / 4입니다. 따라서 [5, 4]를 return 합니다.

입출력 예 #2
9 / 2 + 1 / 3 = 29 / 6입니다. 따라서 [29, 6]을 return 합니다.

 

 

 

3)  풀이

 

 

0. 영단어

최대공약수 = GCD ( Greatest Common Devider )

분자 = Numerator

분모 = Denominator

 

 

 

1. 클래스 선언을 해줍니다

● class Solution {

클래스명은 대문자로 시작해야하고, 정답이라는 의미로 Solution이라는 단어를 사용하였습니다.

 

 

 

 

2. 메소드 선언을 해줍니다.

●  public int[] solution(int numer1, int denom1, int numer2, int denom2) {

정수 numer1 및 2, denom1 및 2를 매개변수로 사용하는 solution 메소드를 선언해줍니다.

메소드의 결과값인 solution은 정수배열이 나오므로, 데이터 타입을 int로 해줍니다.

 

 

 

 

3. 분모 및 분자에 대한 제한사항을 확인하고, 만족하지 않는다면 예외처리합니다.

●         if (numer1 <= 0 || denom1 <= 0 || numer2 <= 0 || denom2 <= 0 || 
            numer1 >= 1000 || denom1 >= 1000 || numer2 >= 1000 || denom2 >= 1000) {
            throw new IllegalArgumentException("입력값이 제한사항을 벗어납니다.");
        }

 

 

 

 

4. 먼저 두개의 분수 합을 구합니다.

두 분모의 곱으로 통분하여 합하는 식으로 계산해줍니다.

이렇게 나오는 값을 이제 최대공약수로 나누어주어야 기약분수가 됩니다.

●      int resultNumer = numer1 * denom2 + numer2 * denom1;
        int resultDenom = denom1 * denom2;

 

 

 

 

 

5. 먼저 두개의 분수 합을 구합니다.

두 분모의 곱으로 통분하여 합하는 식으로 계산해줍니다.

이렇게 나오는 값을 이제 최대공약수로 나누어주어야 기약분수가 됩니다.

●      int resultNumer = numer1 * denom2 + numer2 * denom1;
        int resultDenom = denom1 * denom2;

 

 

 

 

6. 클래스 내에 새로운 gcd(최대공약수) 메소드를 만듭니다.

이 때, 유클리드 호제법을 이용해서 최대공약수를 구합니다.

 

※ 유클리드호제법

고대 그리스 수학자 유클리드로부터 기원한 최대공약수를 두 개의 정수로 구할 때 사용하는 알고리즘의 하나입니다.

알고리즘의 방식은 이러합니다.

1) 두 정수 a와 b의 최대 공약수는 b와 a를 b로 나눈 나머지의 최대 공약수와 같다.

    즉, GCD(a, b) = GCD(b, a % b).
2) 나머지가 0이 되면 그때의 b가 최대 공약수이다.

 

●      private int gcd(int a, int b) {
        while (b != 0) {
            int temp = b;
            b = a % b;
            a = temp;
        }
        return a;
    }

 

 

예시)

a가 75, b가 48이라면

★ 첫번째 반복

int temp = 48

b = 75 % 48 = 27

a = 48

∴ a = 48, b = 27

 

★ 두번째 반복

int temp = 27

b = 48 % 27 = 21

a = 27

∴ a = 27 , b = 21

 

★ 세번째 반복

int temp = 21

b = 27% 21= 6

a = 21

∴ a = 21, b = 6

 

 

★ 네번째 반복

int temp = 6

b = 21 % 6 = 3

a = 6

∴ a = 6, b = 3

 

★ 다섯번째 반복

int temp = 3

b = 6 % 3 = 0

a = 3

∴ a = 3, b = 0

여기서 반복 종료. 최대공약수는 3이 나옵니다.

 

 

 

7. 최대공약수를 구하는 메소드에 위에 두 분수를 구해서 나온 분자, 분모값을 넣어서 나온 정수 gcd 값을 선언해줍니다.

최대공약수로 다시 분자와 분모를 나눠서, 기약분수가 될 분자 및 분모값이 되게합니다.

 

●      int gcd = gcd(resultNumer, resultDenom);
        resultNumer = resultNumer/gcd;
        resultDenom = resultDenom/gcd;

 

 

 

 

8. 기약분수의 분자, 분모를 배열로 가지는 result 배열을 선언해줍니다.

그리고 그 배열을 반환해줍니다.

 

●      int[] result = {resultNumer, resultDenom};
        return result;
    }

 

 

 

 

 

 

 

4)  코드

 

class Solution {
    public int[] solution(int numer1, int denom1, int numer2, int denom2) {
        // 제한사항 확인
        if (numer1 <= 0 || denom1 <= 0 || numer2 <= 0 || denom2 <= 0 || 
            numer1 >= 1000 || denom1 >= 1000 || numer2 >= 1000 || denom2 >= 1000) {
            throw new IllegalArgumentException("입력값이 제한사항을 벗어납니다.");
        }

        // 분자와 분모를 더한 값 계산
        int resultNumer = numer1 * denom2 + numer2 * denom1;
        int resultDenom = denom1 * denom2;

        // 최대 공약수를 계산하여 기약 분수로 만듦
        int gcd = gcd(resultNumer, resultDenom);
        resultNumer = resultNumer/gcd;
        resultDenom = resultDenom/gcd;

        // 결과를 배열로 반환
        int[] result = {resultNumer, resultDenom};
        return result;
    }

    // 최대 공약수를 계산하는 메서드
    private int gcd(int a, int b) {
        while (b != 0) {
            int temp = b;
            b = a % b;
            a = temp;
        }
        return a;
    }
}