[Golang] 프로그래머스 Lv.1 정수 제곱근 판별

문제 설명

임의의 양의 정수 n에 대해, n이 어떤 양의 정수 x의 제곱인지 아닌지 판단하려 합니다. n이 양의 정수 x의 제곱이라면 x+1의 제곱을 리턴하고, n이 양의 정수 x의 제곱이 아니라면 -1을 리턴하는 함수를 완성하세요.

제한사항

• n은 1이상, 50000000000000 이하인 양의 정수입니다.

입출력 예

n	return
121	144
3	-1

입출력 예 설명

입출력 예 #1

• 121은 양의 정수 11의 제곱이므로, (11+1)를 제곱한 144를 리턴합니다.

입출력 예 #2

• 3은 양의 정수의 제곱이 아니므로, -1을 리턴합니다.

풀이

func solution(n int64) int64 {
	sqrt := int64(math.Sqrt(float64(n)))
	if sqrt*sqrt == n {
		return (sqrt + 1) * (sqrt + 1)
	}

	return -1
}

• math.Sqrt(float64(n))을 사용하여 n의 제곱근을 계산하고 이를 int64로 변환
• 정수 sqrt 를 제곱한 값이 정수 n 과 같은지 비교
• 정수 변환 : 제곱근을 정수로 변환하여 비교하기 때문에 부동 소수점 오차의 영향을 줄일 수 있음

실패 코드 예시

func solution2(n int64) int64 {
	sqrt := math.Sqrt(float64(n))
	if sqrt*sqrt == float64(n) {
		return int64((sqrt + 1) * (sqrt + 1))
	}

	return -1
}

• math.Sqrt(float64(n))을 사용하여 n의 제곱근을 계산
• 계산된 제곱근을 다시 제곱하여 실수 n과 비교

주의사항

• 만약 부동 소수점 오차로 인해 sqrt*sqrt가 n과 정확히 일치하지 않으면, 잘못된 결과를 반환
• 부동 소수점 오류의 예
  • 큰 숫자 : n이 매우 큰 숫자일 때, sqrt가 근사값이 되며, sqrt*sqrt와 n 사이에 작은 차이가 생길 수 있음
  • 정밀도 문제 : 특정 숫자에서 math.Sqrt의 결과가 완벽히 정확하지 않기 때문에 sqrt*sqrt와 n 사이에 미세한 차이가 발생 할 수 있음

func TestSolution2(t *testing.T) {
	fmt.Println(solution2(50000000000000))
}

• solution2함수에서 n = 50000000000000 의 경우 (solution 함수에서는 -1 을 반환)
  • sqrt = 7071067.811865475 값이 나옴
  • 하지만 sqrt*sqrt의 결과 50000000000000 이 나오게 되어 예외의 경우가 발생하게 됨
  • 그 결과 50000014142136 와 같은 값을 반환
• solution함수에서 n = 50000000000000 의 경우
  • sqrt = 7071067
  • sqrt*sqrt = 49999988518489 이 값은 n 과 같지 않으므로
  • 그 결과 -1 을 반환

테스트코드

유닛 테스트

const TESTCOUNT = 2

var (
	n      = [TESTCOUNT]int64{121, 3}
	result = [TESTCOUNT]int64{144, -1}
)

func TestSolution(t *testing.T) {
	for i := 0; i < TESTCOUNT; i++ {
		v := solution(n[i])
		if v != result[i] {
			t.Errorf("[testcase %d failure] result : %d solution result : %d", i, result[i], v)
		}
	}
}

$ go test -v
=== RUN   TestSolution
--- PASS: TestSolution (0.00s)
PASS
ok      golang-coding-test/Lv1/perfect_square_check  0.475s

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