[TIL/WIL] 2-3주차 과제: 계산기 만들기

 

https://github.com/euuns/CalculatorProject

프로젝트 수정 → 포스트 실시간 수정

 

 

 

Lv 1: 기본 사칙연산을 수행하는 일반 계산기

25-01-02

 

• 객체 지향 프로그래밍을 적용하지 않고 생성한 프로젝트
• 하나의 클래스에 여러 메서드를 생성해서 사용할 수 있다.

 

• + inputNumber(): int
  　입력한 숫자 반환
• + inputOperator(): String
  　입력한 연산자 반환
• + checkOperator(String): Boolean
  　사칙연산 입력 확인
• + getResult(int, int, String): int
  　연산 결과 반환
• + arithmeticError(): void
  　0으로 나누는 경우

 

- 가장 기본적인 절차지향 방법으로 작성하는 프로그램으로 구현하는데 어려움은 없었다. 필요한 기능 등 요구사항도 그냥 사칙연산을 계산하는 것 뿐이며, 0으로 나눌 때 에러가 나오지 않게 제어문을 추가하는 게 전부였다.

 

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Lv 2: 객체를 활용한 계산

25-01-03

 

• 클래스로 나누어 프로젝트 작성. → 동작하는 클래스와 실행하는 main 구분
• Calculaotr이름으로 연산을 동작하는 클래스를 생성. main이 들어가는 클래스는 App
• 연산 클래스에서 사칙연산을 수행하고 결과를 반환한다.
• 사용한 필드는 Getter/Setter를 사용해 직접 접근할 수 없도록 한다.
• 결과를 하나의 리스트에 넣어 먼저 저장된 데이터를 먼저 삭제하는 메서드(FIFO) 구현

 

- 1레벨과 달라진 것은 실행과 동작을 나누는 것, 결과를 저장하고 삭제하는 메서드를 구현하는 것

private Queue<Integer> result = new LinkedList<>();

public Integer getResult(){
	return result.peek();
}

public void setResult(int updateValue){
	result.add(updateValue);
}

public void removeResult(){
	result.poll();
}

- 사칙연산 동작은 1레벨과 같은 방식인 switch를 활용해 입력받은 연산자 String을 구분했다.

 

 

-result:Queue<Integer>

 

+calculate(int, int, String):int

+getFirstResult:Integer

+checkOperator(String):Boolean

+getResult():String

+removeResult():void

+arithmeticError():void

 

25-01-09 14:50
 - 지금 확인하니 0으로 나누었을 때 제어하는 구문이 빠졌다. 레벨1의 기능을 모두 가지고 있는 채로 레벨2로 확장이 이루어져야 한다. 메서드를 추가하고 main에서 사용하는 방법을 변경하였다.

 

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Lv 3: 객체 지향 특징을 적용해 여러 기능을 추가한 계산기

 

25-01-06

 

25-01-06 22:30

• enum 사용법을 정확히 모름
  • ADD("+"), MULTI("*"), .... 
• 잘못된 입력은 예외 처리
  
  • 제대로 입력할 때까지 반복
• 추상클래스 - 연산 클래스
  • Java 문법 종합반 4주차 과제 이용
• 입력 정보만 처리하는 클래스
  • 문자열을 숫자, 연산자로 나누기
  • 숫자는 firstNumber, secondNumber로 나누기
• Generic으로 +, - 등 기본 연산이 안 돼서 일단 int로 작성

 

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25-01-07 

 

25-01-07 10:00

계획

•  

• BiFunction 인터페이스를 활용하면 Generic 타입의 연산 가능?
• Enum에 Lambda를 활용해서 연산 정보와 계산을 한 클래스에 모아두기
• 후위표기법을 이용하면 더 구체적인 연산이 가능하지 않을까 → 자료구조

 

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25-01-07 14:02

진행

• 4주차 과제에서 가져와 사용했던 AbstractOperation과 구현 클래스를 삭제
• Enum클래스가 상속받을 인터페이스 Operation<T, U, R> - apply(T,U):R생성
• Enum에서 연산 처리
  • Generic타입 사용
  • 계산은 더 큰 Double로 하고, 결과 출력 할 때 정수형이면 int → Number
  • Number 타입으로 반환 → ArithmeticCalculator.calculate:Number

 

1. Enum클래스에서 apply를 오버라이딩 할 때 a + b 로 하는 걸 a + a로 하고 있었다. 매개변수를 a와 b 두개를 받았지만 ADD, SUBTRACT, MULTIPLY, DIVIDE에서 모두 a 와 a를 연산하고 있어서 내부 로직이 다른 줄 알았다. 오타에 주의

 

계획

• 문자열로 받았던 계산식에서 숫자와 연산자만 분류 → "."을 이용해 정수와 실수 분류
• '실수-실수', '실수-정수', '정수-정수': 제대로 계산되는지 동작 확인
• 입력받는 정보 InputInfo클래스 리팩터링 
  • 기능 분리
  • 중복 코드 제거
• 입력 클래스 정리가 끝나면 후위표기법 구현

 

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25-01-07 20:13

진행

• InputInfo는 입력에 대한 정보를 관리하고, 연산은 담당하지 않음.
• InputInfo 안에 있던 Pattern을 사용해 숫자와 연산자를 구분하는 메서드 → CheckValue.java 생성
• 사용자가 입력한 정보를 후위표기법으로 변경하기 위한 Postfix.java 생성
  • stack을 이용해 입력받은 문자열 리스트를 중위표기에서 후위표기로 변경
  • precedence() 메서드를 만들어 연산자는 우선순위 부여
  • 숫자는 stack에 push
  • 연산자는 우선순위를 비교하여, 지금 입력할 연산자의 우선순위가 더 낮으면 제일 뒤로
  • formula.add(stack.pop()) → 제일 뒤로 보내기 위해 앞에 있는 우선순위가 높은 연산자를 pop
• 입력 형태는 "12.5/6+3", "123*2/4+5.5" 처럼 정수와 실수로 이루어져 한 줄로 적은 식

 

1. stack으로 postfix를 구현하기 위해 오랜만에 자료구조 책을 보았다. symbol==")": print(pop(stack)); 생각도 못한 괄호 연산으로 더 큰 우선순위를 고려해야 했다. !!수정 필요!! 일단 더하기, 빼기 보다 더 높은 곱하기, 나누기 우선순위를 먼저 해결했다.
2. 입력을 좀 더 깔끔하게 받기 위해 전체적으로 수정을 했다. InputInfo를 바꾸는 과정에서 main이 있는 CalculatorApp과 연산을 진행하는 ArithmeticCalculator 모두 수정이 필요했다. 처음엔 CaclculatorApp에서 InputInfo만 사용했지만, InputInfo는 입력된 정보만 관리하도록 기능을 분리시켜 main에서는 InputInfo에 접근하지 못하게 됐다.
   • 만약 사용자가 직접 입력한 내용이 main에서 접근할 수 있으면 보안 문제가 생길 것이라 생각
3. 숫자와 연산자를 따로따로 입력하는 건 개발자 입장에서 편한 방법이지만, 사용자 입장에서 불편할 거라고 생각했다. 사용자 입장에서 계산이 필요한 식을 한번에 입력하고, 그 정보를 받아올 수 있게 만들고 싶었다.

 

계획

• Lv3의 마지막 도전과제 ArithmeticCalculator에서 조회 메서드 구현
  • Lambda & Stream 활용
• 괄호를 입력받았을 경우를 대비한 postfix 수정

 

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25-01-08

 

25-01-08 12:20

진행

• CheckValue.java에 PARENTHESES_REG = "[()]" 추가
• InputInfo.java에서 괄호를 입력받을 수 있도록 수정
• Postifx.java에서 괄호 연산 추가
  • 여는 괄호를 만나면, stack.push
  • 닫는 괄호를 만나면, stack.peek이 여는 괄호가 나올 때까지 stack.pop
  • stack에서 pop한 값은 후위 표기된 리스트 formula에 add
  • 후위표기법은 표기식 그대로 우선순위가 적용되어 있어 괄호가 없어도 계산 가능 → 괄호는 formula.add연산 x
• 계산 테스트 - 계산식 입력: (3+5)*2.7/3　결과: 7.2　→ True
• 괄호와 곱하기, 나누기에 따라 우선 연산 가능, 실수와 정수 연산 가능

 

계획

• Lambda와 Stream을 활용한 조회 메서드
• OOP와 SOLID를 이룰 수 있게 리팩터링

 

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25-01-08 14:38

진행

• exit를 입력받을 때 까지 계산을 반복, 계산 결과는 Queue에 저장
• stream().filter()를 이용해 Queue에서 특정 값보다 큰 값을 List에 저장
  • 비교할 값은 Scanner를 통해 받아온다.

 

1. 도전과제를 모두 끝냈다. 도전 과제 외에 계산식을 한 줄로 입력받거나, 후위연산으로 변환, 곱하기와 나누기 함께 입력 시 우선 순위, 괄호를 사용한 계산을 추가했다.
2. 검색을 하고 여러 시도와 디버깅을 통해 원하는 대로 동작이 되는 건 확인했지만 코드가 너무 복잡해 보인다. 특히나 InputInfo와 Postfix에서 for와 if가 여러번 중첩된다. 한 연산에서 while과 for문이, 그리고 이어지는 다음 연산에서 또 while, for가 여러번 들어가니 계산 시간이 느린 것 같다.
3. 좀 더 효율적으로 구현할 수 있는 방법을 알아보자. 코드를 수정할 때 어떤 관점에서 봐야하는지 공부해야 할 것 같다.

 

계획

• TIL, ReadMe 수정
• 트러블슈팅 작성

 

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25-01-09

 

25-01-09 16:20

진행

• 클래스 다이어그램 제작
• 2레벨에서 제외된 기능 다시 생성
• stack을 이용했던 부분을 Deque로 다시 구성
• ReadMe 작성

 

- 조금 더 효율적인 코드를 만들 수 있도록 공부하고 최종 수정을 진행해보자!!

 

3레벨 클래스 다이어그램

 

PPT로 제작하려고 했는데 intelliJ에서 제공하는 이미지 파일을 저장했다 🤗

포함관계와 실체화관계가 같은 클래스끼리 두번이나 적용되고 있다(ArithmeticCalculator - InputInfo // ArithmeticCalculator - CalculatorApp)

 

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25-01-10

 

25-01-10 09:50

• ArithmeticCalculator에서 CheckValue를 받아올 때 사용하는 필드에 넣어주었다.
• CalculatorApp에서도 ArithmeticCalculator를 main 안에 넣어주었다.

• 관계가 하나로 줄은 모습이 보였다.
• 하지만 InputInfo에 대해서는 처리할 방법이 없어 관계 정리를 하지 못 했다.

 

단순히 기능을 구현하기만 하고 끝날 게 아니라 효율적인 코드를 짜는 것을 평소에도 습관화 시키고 싶었다. 그러지 못한 것 같아 매우 아쉽지만, 3레벨을 막 구현했던 6일과 목적에 따라 기능을 분리했던 7일에서 도전이 도움이 되었다. 다음에는 구현 도중에 다른 기능을 추가하여 수정을 하는 것보다 처음부터 제대로 요구사항을 작성하고 설계를 하는 것이 더 좋을 것 같다.