{ }codelper

배우기 › C++

더 나아가기 · 23

절댓값·거듭제곱·제곱근

부호 떼기, 여러 번 곱하기, 제곱해서 그 수가 되는 값 찾기.

사칙연산 다음으로 자주 쓰는 계산 세 가지예요.
아래 예제는 두 점의 좌표를 읽어서 가로와 세로로 떨어진 칸 수를 찍고, 두 점 사이의 거리를 소수 둘째 자리까지 찍고, 그 거리를 넘지 않는 가장 큰 정수를 찍어요.

#include <cmath>#include <iomanip>#include <iostream> int main() {    int x1, y1, x2, y2;    std::cin >> x1 >> y1 >> x2 >> y2;     int dx = std::abs(x2 - x1); // 3    int dy = std::abs(y2 - y1); // 1 - 7 = -6 → 6    std::cout << dx << ' ' << dy << '\n';     int d2 = (int)(std::pow(dx, 2) + std::pow(dy, 2)); // pow는 double을 돌려줘요    double dist = std::sqrt(d2); // 6.708203932499369    std::cout << std::fixed << std::setprecision(2) << dist << '\n';     // 정수 제곱근: r * r <= d2인 가장 큰 정수    int r = (int)dist;    while (r * r > d2) r--;    while ((r + 1) * (r + 1) <= d2) r++;    std::cout << r << '\n';}
stdin
2 7 5 1
stdout
3 6
6.71
6

핵심

  • 절댓값은 부호를 뗀 크기예요.
    두 값이 얼마나 떨어져 있는지 구할 때 써요.
    어느 쪽이 큰지 몰라도 abs(a - b)면 돼요.
    1 - 7은 -6이지만 떨어진 칸 수는 6이에요.
  • 거듭제곱은 같은 수를 여러 번 곱하는 계산이에요.
    Python과 JavaScript에는 ** 연산자가 있고, 나머지 언어는 pow 함수를 써요.
    ^는 어느 언어에서도 거듭제곱이 아니에요.
  • 거듭제곱의 결과가 정수인지 실수인지는 언어마다 달라요.
    Python의 2 ** 10은 정수 1024예요.
    Java·C#·C·C++의 pow는 정수를 넣어도 실수(double)를 돌려줘서, 정수 변수에 담으려면 바꿔 줘야 해요.
    제곱은 x * x로 쓰면 정수 그대로라 더 간단해요.
  • 제곱근은 제곱하면 그 수가 되는 값이에요.
    sqrt는 늘 실수를 돌려줘요.
    45의 제곱근은 6.708203932499369이고, 딱 떨어지는 25도 Python과 Java에서는 5.0으로 찍혀요.
  • 정수 제곱근은 r * r <= n인 가장 큰 정수 r이에요.
    sqrt의 결과에서 소수를 버린 다음, 다시 곱해 보고 맞춰요.
    예제의 while 두 줄이 그 확인이에요.
  • 음수의 제곱근은 수로 나오지 않아요.
    Python은 ValueError로 멈추고, 나머지 언어는 NaN(수가 아님)을 돌려주고 그대로 진행해요.

언어별로 쓰는 법

Pythonabs(x), x ** 2, math.sqrt(x)(import math).
정수 제곱근은 math.isqrt(n)이 바로 구해 줘요.
2 64도 정확한 정수이고, 2 -1은 0.5예요.
-2 2는 -4라서 (-2) 2로 써요
JavaScriptMath.abs(x), x ** 2(또는 Math.pow(x, 2)), Math.sqrt(x), 버림은 Math.floor(...).
-2 2는 SyntaxError라서 (-2) 2로 써요
TypeScriptJavaScript와 같아요.
결과는 모두 number예요
JavaMath.abs(x), Math.pow(x, 2), Math.sqrt(x).
Math.pow(2, 10)은 1024.0이에요.
int p = Math.pow(2, 10);은 컴파일 오류라서 (int) Math.pow(2, 10)으로 바꿔요
C#Math.Abs(x), Math.Pow(x, 2), Math.Sqrt(x).
Math.Pow는 double이라 int p = Math.Pow(2, 10);은 오류 CS0266이에요.
(int)Math.Pow(2, 10)으로 바꿔요
C++<cmath>의 std::abs(x), std::pow(x, 2), std::sqrt(x).
std::pow는 double이라 std::cout << std::pow(10, 6)은 1e+06으로 찍혀요.
정수로 찍으려면 (long long)으로 바꿔요
C정수 절댓값은 <stdlib.h>의 abs(x), 실수 절댓값은 <math.h>의 fabs(x).
pow(x, 2)와 sqrt(x)도 <math.h>에 있고 double을 돌려줘요
Craykon수학.절댓값(x), 수학.제곱근(x), 버림은 수학.내림(...).
거듭제곱은 연산자도 함수도 없어서 x * x처럼 곱해요.
2 ^ 10과 2 ** 10은 컴파일 오류예요

자주 하는 실수

^로 거듭제곱을 하려고 했어요Python · JavaScript · TypeScript · Java · C# · C · C++

System.out.println(2 ^ 10);

→ 8 — 1024가 아니에요. ^는 두 수의 비트를 견주는 다른 연산(XOR)이에요. 오류 없이 엉뚱한 수가 나와요

Python과 JavaScript는 2 ** 10, 나머지는 pow 함수를 써요(Java는 (int) Math.pow(2, 10)).
크레이콘은 ^를 컴파일 오류로 알려 줘요.

sqrt를 버림한 값을 정수 제곱근으로 믿었어요

const x = 9007199136250224; // 94906265 * 94906265 - 1
console.log(Math.floor(Math.sqrt(x)));

→ 94906265 — 그런데 94906265의 제곱은 x보다 1 커요. 맞는 답은 94906264예요. 큰 수에서는 sqrt의 결과가 반올림되어 딱 94906265가 돼요. 8개 언어 모두 같은 값을 내요

버림한 다음 곱해서 확인해요: while (r * r > x) r--;를 붙이면 94906264가 돼요.
Python은 math.isqrt(x)가 정확한 답을 줘요.

실수에 정수용 abs를 썼어요C · C++

double d = -2.7;
printf("%d\n", abs(d));

→ 2 — 2.7이 아니에요. <stdlib.h>의 abs는 정수용이라서 소수 부분이 먼저 버려져요. C++에서도 std:: 없이 abs(d)라고 쓰면 2가 나왔어요

C는 fabs(d), C++는 std::abs(d)를 써요.
둘 다 2.7이에요.

언어마다 다른 점
답이 정수여야 하는 문제에서는 되도록 정수 안에서 계산해요.
거리가 r 이하인지 물을 때는 sqrt를 쓰지 않고 dx * dx + dy * dy <= r * r처럼 제곱끼리 견주면 실수가 끼어들지 않아요.
제곱근이 꼭 필요할 때만 sqrt를 쓰고, 정수로 바꾼 뒤에는 한 번 곱해서 확인해요.
거듭제곱도 마찬가지예요.
pow는 실수로 계산해서 아주 큰 수에서는 끝자리가 틀려요.
3을 34번 곱하면 16677181699666569인데 Java의 (long) Math.pow(3, 34)는 16677181699666568을 줘요.
Java·C#·C·C++에서 큰 정수 거듭제곱이 필요하면 long(long long) 변수에 하나씩 곱해요.

연습 문제