이차방정식 문제: QuadEqProblem

 "이차방정식 문제" 객체를 위한 자료형

typedef struct {

QuadEquation equation ; Roots r ;

float determinant ;

} QuadEqProblem ;

 main()의 개괄적인 구성은?

void main()

{ QuadEqProblem qeProblem ; // 객체 qeProblem 생성 BOOLEAN solvingRequested ;

OutputMsg_startSolvingQuadEquation() ; // 시작 메시지 출력

solvingRequested = isSolvingRequested() ; // 문제 풀이 여부를 묻고 응답을 얻는다.

while ( solvingRequested ) {

이차방정식의 계수를 입력 받는다 ; 이차방정식을 보여준다 ;

if ( 이차항의 계수가 0 이면 ) {

이차항의 계수가 0 이라는 메시지를 출력한다 ; }

else {

판별식의 값을 계산한다 ; if ( 판별식의 값이 음수이면 ) {

판별식의 값이 음수라는 메시지를 출력한다 ; }

else {

이차방정식을 푼다 ;

이차방정식의 해를 출력한다 ; } }

solvingRequested = isSolvingRequested() ; // 문제 풀이 여부를 묻고 응답을 얻는다.

}

OutputMsg_endSolvingQuadEquation() ; // 종료 메시지 출력 }

 main()에서의 반복 구조

void main()

{ QuadEqProblem qeProblem ; // 객체 생성 BOOLEAN solvingRequested ;

OutputMsg_startSolvingQuadEquation() ;

solvingRequested = isSolvingRequested() ; // 문제 풀이 여부를 묻고 응답을 얻는다.

while ( solvingRequested ) {

이차방정식의 계수를 입력 받는다 ; 이차방정식을 보여준다 ;

if ( 이차항의 계수가 0 이면 ) {

이차항의 계수가 0 이라는 메시지를 출력한다 ; }

else {

판별식의 값을 계산한다 ; if ( 판별식의 값이 음수이면 ) {

판별식의 값이 음수라는 메시지를 출력한다 ; }

else {

이차방정식을 푼다 ;

이차방정식의 해를 출력한다 ; } }

solvingRequested = isSolvingRequested() ; }

OutputMsg_endSolvingQuadEquation() ; }

 한 개의 방정식을 풀기 위한 과정만!

void main()

{ QuadEqProblem qeProblem ; // 객체 생성 BOOLEAN solvingRequested;

OutputMsg_startSolvingQuadEquation() ; solvingRequested = isSolvingRequested() ; while ( solvingRequested ) {

이차방정식의 계수를 입력 받는다 ; 이차방정식을 보여준다 ;

if ( 이차항의 계수가 0 이면 ) {

이차항의 계수가 0 이라는 메시지를 출력한다 ; }

else {

판별식의 값을 계산한다 ; if ( 판별식의 값이 음수이면 ) {

판별식의 값이 음수라는 메시지를 출력한다 ; }

else {

이차방정식을 푼다 ;

이차방정식의 해를 출력한다 ; } }

solvingRequested = isSolvingRequested() ; }

OutputMsg_endSolvingQuadEquation() ; }

 이렇게 할 수는 없을까?

void main()

{ QuadEqProblem qeProblem ; // 객체 생성: 문제 풀이 과정에서 필요한 모든 정보를 소유 BOOLEAN solvingRequested ;

QuadEquation eq ;

OutputMsg_startSolvingQuadEquation() ; solvingRequested = isSolvingRequested() ; while ( solvingRequested ) {

eq = inputQuadEquation() ;

QEP_setEquation(qeProblem,eq ) ; // 객체와 부가정보를 제공 QEP_showEquation(qeProblem) ; // 객체만 제공

if ( QEP_secondCoeffcientZero(qeProblem) ) { // 객체만 제공

QEP_outputMsg_secondCoefficientZero(qeProblem) ; // 객체만 제공 } else {

QEP_calcDeterminant(qeProblem) ; // 객체만 제공

if ( QEP_determinantNegative(qeProblem) ) { // 객체만 제공

QEP_outputMsg_DeterminantNegative(qeProblem) ; // 객체만 제공 } else {

QEP_solveEquation(qeProblem) ; // 객체만 제공 QEP_showRoots(qeProblem) ; // 객체만 제공 } }

solvingRequested = isSolvingRequested() ; } OutputMsg_endSolvingQuadEquation() ;

}

원하는 일을 하는 함수에 제공되는 정보는, 단순히 객체 자체,

(그리고 필요에 따라 객체의 속성이 아닌 부가정보)

 QuadEqProblem과 직결된 함수들은...

void main()

{ QuadEqProblem qeProblem ; // 객체 생성: 문제 풀이 과정에서 필요한 모든 정보를 소유 BOOLEAN solvingRequested ;

OutputMsg_startSolvingQuadEquation() ; solvingRequested = isSolvingRequested() ; while ( solvingRequested ) {

QEP_setEquation(qeProblem, inputQuadEquation()) ; QEP_showEquation(qeProblem) ;

if ( QEP_secondCoeffcientZero(qeProblem) ) {

QEP_outputMsg_secondCoefficientZero(qeProblem) ; }

else {

QEP_calcDeterminant(qeProblem) ;

if ( QEP_determinantNegative(qeProblem) ) {

QEP_outputMsg_determinantNegative(qeProblem) ; }

else {

QEP_solveEquation(qeProblem) ; QEP_showRoots(qeProblem) ; } }

solvingRequested = solvingRequested() ; }

OutputMsg_endSolvingQuadEquation() ; }

이름에 “QEP_”를 붙인 함수는 모두 QuadEqProblem 객체와

직결된 함수들이다.

 문제점은?

void main()

{ QuadEqProblem qeProblem ; // 객체 생성: 문제 풀이 과정에서 필요한 모든 정보를 소유 BOOLEAN solvingRequested ;

OutputMsg_startSolvingQuadEquation() ; solvingRequested = isSolvingRequested() ; while ( solvingRequested ) {

QEP_setEquation(qeProblem, inputQuadEquation()) ; // qeProblem만 제공해서 될까?

QEP_showEquation(qeProblem) ;

if ( QEP_secondCoeffcientZero(qeProblem) ) {

QEP_outputMsg_secondCoefficientZero(qeProblem) ; }

else {

QEP_calcDeterminant(qeProblem) ; // qeProblem만 제공해서 될까?

if ( QEP_determinantNegative(qeProblem) ) {

QEP_outputMsg_DeterminantNegative(qeProblem) ; }

else {

QEP_solveEquation(qeProblem) ; // qeProblem만 제공해서 될까?

QEP_showRoots(qeProblem) ; } }

solvingRequested = isSolvingRequested() ; }

OutputMsg_endSolvingQuadEquation() ; }

 이유는?

QEP_setEquation(qeProblem, InputQuadEquation() ) ; QEP_showEquation(qeProblem) ;

if ( QEP_secondCoeffcientZero(qeProblem) ) {

QEP_outputMsg_secondCoefficnetZero(qeProblem) ; } else {

QEP_calcDeterminant(qeProblem) ;

if ( QEP_determinantNegative(qeProblem) ) {

QEP_outputMsg_determinantNegative(qeProblem) ; } else {

QEP_solveEquation(qeProblem) ; QEP_showRoots(qeProblem) ; } }



문제는, 함수에 매개변수로 주어진 것은:



함수 안에서 사용은 당연히 가능



함수 안에서 그 값을 변경하는 것은 “현재로서는” 불가능

 그러나, (C 언어로) 함수 안에서 객체의 속성 값을 변경할 수 있는 방법이 있 다!!!

 우선은 (어쩔 수 없이 당분간, 정말 그러고 싶지는 않지만)

객체의 구체적인 형태를 main()에서 인식하자!

 "이차방정식" 객체를 위한 자료형

typedef struct { float a ; float b ; float c ;

} QuadEquation ;

a (2차항의 계수) b (1차항의 계수) c (상수항의 계수)

이차방정식: QuadEquation

 "이차방정식의 해" 객체를 위한 자료형

typedef struct { float x1 ; float x2 ;

} Roots ;

x1 (방정식의 해 1) x2 (방정식의 해 2) 방정식의 해: Roots

 "이차방정식 문제" 객체를 위한 자료형

typedef struct {

QuadEquation equation ; Roots roots ;

float determinant ; } QuadEqProblem ;

a (2차항의 계수) b (1차항의 계수) c (상수항의 계수)

이차방정식

x1 (방정식의 해 1) x2 (방정식의 해 2)

방정식의 해

판별식의 값

 main(): "현재로서는 우선" 이렇게

void main()

{ QuadEqProblem qeProblem ; // 객체 생성 BOLEAN solvingRequested ;

OutputMsg_StartSolvingQuadEquation() ; solvingRequested = isSolvingRequested() ; while ( solvingRequested ) {

qeProblem.equation = inputQuadEquation() ; // 어쩔 수 없이 main()에서 객체의 속성 값을 직접 변경 QEP_showEquation(qeProblem) ;

if ( QEP_secondCoeffcientZero(qeProblem) ) {

QEP_outputMsg_secondCoefficientZero(qeProblem) ; }

else {

qeProblem.Determinant = QEP_calcDeterminant(qeProblem) ; // 어쩔 수 없이 main()에서 ...

if ( QEP_determinantNegative(qeProblem) ) {

QEP_outputMsg_determinantNegative(qeProblem) ; }

else {

qeProblem.r = QEP_solveEquation(qeProblem) ; // 어쩔 수 없이 main()에서 ...

QEP_showRoots(qeProblem) ; } }

solvingRequested = solvingRequested() ; }

outputMsg_endSolvingQuadEquation() ; }

 이제 각 함수들을 구현해 보자

 프로그램의 시작과 종료를 알리는 메시지 출력 함수들



OutputMsg_StartSolvingQuadEquation()



OutputMsg_EndSolvingQuadEquation()

 입력과 관련된 함수들



solvingRequested()



inputQuadEquation()

 Class “QuadEqProblem” 과 직결된 함수들



QEP_showEquation()



QEP_secondCoeffcientZero()



QEP_determinantNegative()



QEP_showRoots()



QEP_calcDeterminant()



QEP_solveEquation()



QEP_outputMsg_SecondCoefficnetZero()



QEP_outputMsg_DeterminantNegative()

 isSolvingRequested()

 BOOLEAN isSolvingRequested()



이차방정식 풀이를 할 것인지를 묻는 메시지를 출력



getch()를 사용하여 ‘y’ 또는 ‘n’를 입력 받는다.



입력 받은 것이 ‘y’이면 TRUE, ‘y’가 아니면 FALSE를 return 한다.

 간단하게 처리하기 위해, ‘y’가 아닌 것은 모두 ‘n’으로 입력된 것으로 간주 하기로 한다.



코드

BOOLEAN isSolvingRequested() { char answer ;

printf(“방정식을 풀려면 ‘y’, 풀이를 종료하려면 ‘n’을 치시오: “) ; answer = getch() ;

if ( answer == ‘y’) return TRUE ; else

return FALSE ;

}

// 간단하게 이렇게도

return ( answer == ‘y’ ) ;

 계수를 입력 받아서, 이차방정식 객체를 만든다

 QuadEuqation inputQuadEquation()



계수를 입력 받아서, 이차방정식 객체를 만들어 돌려준다.



예:

QuadEqProblem qeProblem ; // 객체 생성 ...

qeProblem.equation = inputQuadEquation() ; // inputQuadEquation() 가 계수를 입력 받아서 // 만들어 돌려준 QuadEquation 자료형의 객체를, // 객체 qeProblem 에 집어넣는다.

 InputQuadEquation()의 구현 코드

QuadEuqation inputQuadEquation()

{

QuadEquatiuon quadEq ;

printf(“2차항의 계수를 입력하시오: “) ; scanf(“%f”, &(quadEq.a)) ;

printf(“1차항의 계수를 입력하시오: “) ; scanf(“%f”, &(quadEq.b)) ;

printf(“상수항의 계수를 입력하시오: “) ; scanf(%f”, &(quadEq.c)) ;

return quadEq ; }

 QuadEqProblem 과 직결된 일을 함수로!

 객체의 상태를 보여주는 것들



QEP_showEquation()



QEP_secondCoeffcientZero()



QEP_determinantNegative()



QEP_showRoots()

 객체의 속성을 가지고 계산하는 것들



QEP_calcDeterminant()



QEP_solveEquation()

 메시지 출력



QEP_outputMsg_secondCoefficientZero()



QEP_outputMsg_determinantNegative

()

QuadEqProblem 과 직결된 함수들:

QuadEqProblem의

“member function” 이라고 한다.

이차방정식 문제

a (2차항의 계수) b (1차항의 계수) c (상수항의 계수)

이차방정식

x1 (방정식의 해 1) x2 (방정식의 해 2)

방정식의 해 판별식의 값

 이차방정식을 보여준다.

void QEP_showEquation(QuadEqProblem qeP)

 이차방정식을 다음과 같은 형태로 보여준다:

 “(2차항의 계수) x*x + (1차항의 계수) x + (상수항의 계수) = 0”

 단, 계수의 값이 0 인 항은 보이지 않게 한다.



모든 계수가 0 이면, “0 = 0”을 출력한다.

// 실수 x 가 0 인지 검사하려면?

float x ;

scanf (“%f”, &x) ;

if ( x == 0.0 ) // 이렇게? 절대로 안됨!!!

---

if ( abs(x) < 0.000001 ) // 반드시 이렇게!

 QEP_showEquation()의 코드

void QEP_showEquation(QuadEqProblem qeP) { BOOLEAN nonZeroTermExist = FALSE ;

if ( abs(qeP.equation.a ) > 0.000001 ) { nonZeroTermExist = TRUE ;

printf(“(%f) x*x”, qeP.equation.a) ; } if ( abs(qeP.equation.b ) > 0.000001 ) { if ( nonZeroTermExist )

printf(“ + “) ;

nonZeroTermExist = TRUE ; printf(“(%f) x”, qeP.equation.b) ; } if ( abs(qeP.equation.c ) > 0.000001 ) { if ( nonZeroTermExist )

printf(“ + “) ;

nonZeroTermExist = TRUE ; printf(“(%f)”, qeP.equation.c) ; } if ( ! nonZeroTermExist )

printf (“0”) printf(“ = 0”) ;

 판별식의 값을 보여준다.

void QEP_showDeterminant(QuadEqProblem qeP)

 판별식의 값을 다음과 같이 보여준다: (값이 4.0 인 경우)

 “>판별식의 값: 4.0”

 방정식의 해를 보여준다

void QEP_showRoots(QuadEqProblem qeP)

 판별식을 계산한다.

float QEP_calcDeterminant(QuadEqProblem qeP)

 주어진 이차방정식 문제에 대해, 이차방정식의 판별식 값 을 계산한다.

 사용 예:

QuadEqProblem qeProblem ; // 객체 생성 ...

qeProblem.determinant = QEP_calcDeterminant(qeProblem) ; // calcDeterminant() 가 계산해 준 판별식의 값을

// 객체 qeProblem에 집어넣는다.

 방정식의 해를 구한다

Roots QEP_solveEquation(QuadEqProblem qeP)

 주어진 문제 qeP에 대해, 이차방정식의 해를 구한다.

 결과는 해(Roots) 객체로 만들어 돌려준다.

 사용 예:

QuadEqProblem qeProblem ; // 객체 생성 ...

qeProblem.r = QEO_solveEquation(qeProblem) ;

 QEP_SolveEquation()의 구현 코드

Roots QEP_solveEquation(QuadEqProblem qeP) {

Roots roots ; float sqrtD ;

sqrtD = sqrt(qeP.determinant) ;

r.x1 = (-qeP.equation.b + sqrtD) / (2.0 * qeP.equation.a) ; r.x2 = (-qeP.equation.b - sqrtD) / (2.0 * qeP.equation.a) ; return roots ;