我得到一个分母的负数

Question

我写了一个程序，添加了两个分数，如果分母是0，它应该抛出IllegalArgumentException。当我测试它时，我得到一个失败，当我尝试添加0/2 + -1/2我应该得到-1/2但我得到1/-2，我该如何解决这个问题？

语言是德语，bruch装置fraction，neuNenner装置new denominator，neuZaehler装置new numerator和ggt是gcd。

我删除

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

但后来我得到这个错误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测试案例：

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

我不确定Euclid的GCD算法（ggt）对负数有效。我想你可能总希望ggt的结果是肯定的。这也可能是最好的，以确保ggt只叫正整数（或0分子）：

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

在Java中，如果x为负，y为正，x % y将是负面的，我认为这是为什么你会得到负面结果。

编辑：要回答第二个问题（为什么你得到一个AssertionError）：问题是，你正在溢出。您将添加分母为Integer.MAX_VALUE的两个分数，然后您的算法将这两个值相乘得到neuNenner。当然，这会产生一个大于Integer.MAX_VALUE的结果，因此neuNenner将具有不正确的值，将所有内容搞乱。可能的解决办法：（1）在bruchAddition和ggt内使用long; （2）使用BigInteger，它可以让你处理任何大小的整数; （3）不要使用Integer.MAX_VALUE进行测试（改为使用Short.MAX_VALUE）; （4）更改bruchAddition以处理n1 == n2（您可以随后添加分子）或n1可被n2整除或反之亦然（您可以将分子乘以n1/n2或n2/n1，避免处理大于n1的数字或n2）。

编辑2：为了进一步澄清溶液（1）：它不会只是努力改变从int声明来long这样的：

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

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

因为乘法使用int还在做，并且仍然会溢出，之前的价值被铸造为long。不过，我测试过这一点，它的工作原理：

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; 

，以确保所有的计算都使用较大的整数大小来完成。还要将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，但不需要执行任何其他强制转换。

Answer 2

检查标志s在手术后的分子和分母上。如果它们都是负数或分子是正数而分母是负数，则翻转两个符号。