[Java]자바 산술 연산자

자바 프로그래밍에서 산술 연산자는 기본적이고 중요한 개념 중 하나입니다. 이 연산자들은 숫자 데이터를 다룰 때 필수적으로 사용되며, 프로그램에서 다양한 계산을 수행하는 데 사용됩니다. 이번 포스트에서는 자바의 산술 연산자에 대해 알아보겠습니다.

≣ 목차

• 산술 연산자⚡
• 정확한 결과를 얻기 위해 정수 연산 활용하기🌞
• 나눗셈 연산 결과로 나타나는 NaN과 Infinity 처리하기🌠
• 핵심 내용👀

---

1. 산술 연산자⚡

산술 연산자는 주로 덧셈(+), 뺄셈(-), 곱셈(*), 나눗셈(/), 그리고 나머지(%) 연산으로 구성됩니다. 이 연산자들은 피연산자(operand)라 불리는 값들 사이에서 산술적 계산을 수행합니다.

연산자			설명
피연산자	+	피연산자	덧셈 연산
	-		뺄셈 연산
	*		곱셈 연산
	/		나눗셈 연산
	%		나눗셈의 나머지를 산출하는 연산

자바에서의 곱셈은 *, 나눗셈은 /로 표현되며, % 연산자는 나눗셈의 나머지를 반환합니다. 예를 들어, int result = num % 3;을 수행하면 result에는 0, 1, 2 중 하나의 값이 저장됩니다.
산술 연산의 특징은 다음과 같습니다.

1. 정수 타입의 피연산자를 사용하면 연산 결과는 int 타입입니다.
2. 피연산자 중 하나가 long 타입이면, 연산식의 결과는 long 타입입니다.
3. 피연산자 중 하나가 실수 타입이면, 연산 결과는 실수 타입입니다.

public class ArithmeticOperations {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 정수 타입의 피연산자를 사용하면 연산 결과는 int 타입입니다.
        int a = 5;
        int b = 3;
        int result1 = a + b;
        System.out.println("result1: " + result1); // 결과는 int 타입인 8입니다.

        // 2. 피연산자 중 하나가 long 타입이면, 연산식의 결과는 long 타입입니다.
        long c = 1000000000L; // long 타입
        int d = 2;
        long result2 = c * d;
        System.out.println("result2: " + result2); // 결과는 long 타입인 2000000000L입니다.

        // 3. 피연산자 중 하나가 실수 타입이면, 연산 결과는 실수 타입입니다.
        double e = 5.0; // 실수 타입
        int f = 2;
        double result3 = e / f;
        System.out.println("result3: " + result3); // 결과는 실수 타입인 2.5입니다.
    }
}

---

2. 정확한 결과를 얻기 위해 정수 연산 활용하기🌞

정확한 결과를 얻기 위해 정수 연산을 활용하는 것은 부동소수점 연산의 반올림 오차를 피하고 정확한 값을 얻기 위한 중요한 전략입니다. 부동소수점 연산에서는 이진법으로 표현되는 소수점 이하의 숫자가 정확하게 표현되지 않을 수 있기 때문에 정수 연산을 활용하여 정확한 결과를 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 금액 계산과 같은 경우에는 부동소수점 연산을 피하는 것이 중요합니다.

아래의 코드는 두 개의 정수를 나누어 소수점 이하를 버리고 정확한 결과를 얻는 예제입니다.

public class IntegerArithmetic {
    public static void main(String[] args) {
        // 부동소수점 연산을 피하고 정확한 결과를 얻기 위해 실수를 정수로 변환하여 계산
        double unitPrice = 9.99; // 상품 단가: 9.99달러
        int quantity = 4; // 구매 수량: 4개
        
        // 총 가격 계산 (실수를 정수로 변환하여 연산)
        int totalPrice = (int)(unitPrice * quantity); // 실수를 정수로 변환하여 연산
        
        // 결과 출력
        System.out.println("총 가격: " + totalPrice + "달러");
    }
}

위의 코드에서는 상품의 단가를 실수로 표현하고, 이를 정수로 변환하여 구매 수량과 곱하여 총가격을 계산합니다. 이렇게 실수를 정수로 변환하여 연산하면 부동소수점 연산을 피하고 정확한 결과를 얻을 수 있습니다.
부동소수점에 대해 조금 더 자세히 알고 싶다면 아래 포스팅을 참고해 주세요😁

[Java]자바 실수 타입

---

3. 나눗셈 연산 결과로 나타나는 NaN과 Infinity 처리하기🌠

나눗셈 연산 결과로 나타나는 NaN과 Infinity는 특별한 상황에서 발생하는데, 주로 0으로 나누는 경우에 발생합니다. NaN은 "Not a Number"의 약자로, 숫자가 아님을 나타내며, Infinity는 무한대를 나타냅니다. 이러한 결과를 처리하기 위해서는 조건문을 사용하여 상황을 판별하고 적절한 대응을 해주어야 합니다.

아래의 예제는 나눗셈 연산을 수행하여 NaN과 Infinity가 발생하는 경우를 보여줍니다.

public class InfinityAndNaNCheckExample {

    public static void main(String[] args) {
        int x = 5;
        double y = 0.0;
        double z = x / y; // 0으로 나누기 연산을 수행하여 Infinity 또는 NaN이 발생할 수 있음
        
        // Infinity나 NaN인지 확인하여 처리
        if (Double.isInfinite(z) || Double.isNaN(z)) {
            System.out.println("값 산출 불가"); // Infinity나 NaN이 발생한 경우
        } else {
            System.out.println(z + 2); // 정상적으로 값을 계산하여 출력
        }
    }
    
}

Double.isInfinite(double) 메서드는 주어진 부동소수점 숫자가 무한대(Infinity)인지를 확인하고, 그 결과를 true 또는 false로 반환합니다.

Double.isNaN(double) 메서드는 주어진 부동소수점 숫자가 NaN(Not-a-Number)인지를 확인하고, 그 결과를 true 또는 false로 반환합니다.

---

4. 핵심 내용👀