Question

我编写了一个添加两个分数的程序，如果分母为0则应该抛出IllegalArgumentException。当我测试它时，我遇到了失败，当我尝试添加0/2 + -1/2时，我应该-1/2但我获得1/-2，我该如何解决这个问题呢？

语言为德语，bruch表示fraction，neuNenner表示new denominator，neuZaehler表示new numerator，ggt表示gcd。

我删除了

assertEquals("Zaehler = -1 Nenner = 2",
                rechnen.Rechnen.bruchAddition(0, 2, -1, 2));

但后来我收到了这个错误java.lang.AssertionError

这是我的代码：

    public class Rechnen {

    public static String bruchAddition(int z1, int n1, int z2, int n2) {

        int neuZaehler = (z1 * n2) + (z2 * n1);
        int neuNenner = n1 * n2;

        int ggt = ggt(neuZaehler, neuNenner);
        neuZaehler = neuZaehler / ggt;
        neuNenner = neuNenner / ggt;

        if (n1 == 0 || n2 == 0) {
            throw new IllegalArgumentException();
        }
        return ("Zaehler = " + neuZaehler + " Nenner = " + neuNenner);

    }

    static public int ggt(int x, int y) {
        if (y == 0) {
            return x;
        }
        return ggt(y, x % y);
    }
}

这是JUnit测试用例：

import static org.junit.Assert.*;
import org.junit.Test;
public class RechnenTest {
    @Test
    public void test() {
        assertEquals("Zaehler = 1 Nenner = 1",
                rechnen.Rechnen.bruchAddition(1, 3, 2, 3));
        assertEquals("Zaehler = 1 Nenner = 1",
                rechnen.Rechnen.bruchAddition(5, 8, 3, 8));
        assertEquals("Zaehler = 1 Nenner = 1",
                rechnen.Rechnen.bruchAddition(10, 16, 3, 8));
        assertEquals("Zaehler = 1 Nenner = 3",
                rechnen.Rechnen.bruchAddition(-1, 3, 2, 3));
        assertEquals("Zaehler = -1 Nenner = 2",
                rechnen.Rechnen.bruchAddition(0, 2, -1, 2));
        assertEquals("Zaehler = -2 Nenner = 3",
                rechnen.Rechnen.bruchAddition(-1, 3, 1, -3));
        try {
            rechnen.Rechnen.bruchAddition(1, 1, 1, 0);
            fail();
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            assertTrue(true);
        }
        try {
            rechnen.Rechnen.bruchAddition(Integer.MAX_VALUE, 1, 1, 1);
            fail();
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            assertTrue(true);
        }
        assertEquals("Zaehler = 1 Nenner = " + Integer.MAX_VALUE,
                rechnen.Rechnen.bruchAddition(0, Integer.MAX_VALUE, 1,
                        Integer.MAX_VALUE));
    }
}

Answer 1

操作后检查分子和分母上的符号。如果它们都是负数或者分子是正数而分母是负数，则翻转两个符号。

Answer 2

我不确定Euclid的GCD算法（ggt）是否适用于负数。我想你可能希望ggt的结果总是积极的。最好确保ggt只用正整数调用（或者分子为0）：

int ggt = ggt(Math.abs(neuZaehler), Math.abs(neuNenner));

在Java中，如果x为负且y为正数，则x % y为负数，我认为这就是为什么你得到了你得到的负面结果。

编辑：回答第二个问题（为什么你会得到AssertionError）：问题是你已经满溢了。您要添加两个分母为分数为Integer.MAX_VALUE的分数，并且您的算法将这两个值相乘以得到neuNenner。当然，这会产生大于Integer.MAX_VALUE的结果，因此neuNenner将具有不正确的值，从而搞乱一切。可能的解决方案：（1）在long和bruchAddition内使用ggt值; （2）使用BigInteger，它可以处理任何大小的整数; （3）不要使用Integer.MAX_VALUE进行测试（尝试使用Short.MAX_VALUE）; （4）更改bruchAddition以处理n1 == n2（您可以只添加分子）的特殊情况，或n1可被n2整除，反之亦然（您可以将分子乘以n1/n2或n2/n1，这样可以避免处理大于n1或n2的数字。

编辑2：为了进一步澄清解决方案（1）：仅将int的声明更改为long是不行的：

public static String bruchAddition(int z1, int n1, int z2, int n2) {

    long neuZaehler = (z1 * n2) + (z2 * n1);
    long neuNenner = n1 * n2;

因为乘法仍然使用int完成，并且仍会溢出，之前将值转换为long。但是，我已经测试了这个并且它可以工作：

public static String bruchAddition(int z1, int n1, int z2, int n2) {

    long neuZaehler = ((long)z1 * (long)n2) + ((long)z2 * (long)n1);
    long neuNenner = (long)n1 * (long)n2;

确保使用更大的整数大小完成所有计算。同时将ggt方法的结果类型和参数类型更改为long，并将ggt变量更改为long，但您无需执行任何其他投射

我得到分母的负数

2 个答案: