코테 - 원의 면적 계산 5가지 방법

원의 면적은 A = π * r^2 공식으로 계산됩니다. 아래는 C 언어를 사용해 반지름을 입력받아 원의 면적을 계산하는 5가지 방법으로, 코딩 테스트 준비에 유용합니다.

방법 1: 상수 PI 사용

고정된 PI 값을 상수로 정의하여 면적을 계산합니다.

#include <stdio.h>

#define PI 3.14159265359

double calculateArea(double radius) {
    return PI * radius * radius;
}

int main() {
    double radius;
    printf("반지름을 입력하세요: ");
    scanf("%lf", &radius);
    printf("원의 면적: %.2f\n", calculateArea(radius));
    return 0;
}
        

방법 2: math.h의 M_PI 사용

math.h 라이브러리의 M_PI 상수를 사용하여 면적을 계산합니다.

#include <stdio.h>
#include <math.h>

double calculateArea(double radius) {
    return M_PI * radius * radius;
}

int main() {
    double radius;
    printf("반지름을 입력하세요: ");
    scanf("%lf", &radius);
    printf("원의 면적: %.2f\n", calculateArea(radius));
    return 0;
}
        

방법 3: 사용자 정의 PI 함수

PI를 수학적으로 근사 계산(예: 4 * atan(1))하여 면적을 계산합니다.

#include <stdio.h>
#include <math.h>

double getPI() {
    return 4.0 * atan(1.0);
}

double calculateArea(double radius) {
    return getPI() * radius * radius;
}

int main() {
    double radius;
    printf("반지름을 입력하세요: ");
    scanf("%lf", &radius);
    printf("원의 면적: %.2f\n", calculateArea(radius));
    return 0;
}
        

방법 4: 몬테카를로 방법

몬테카를로 시뮬레이션을 사용하여 원의 면적을 확률적으로 근사 계산합니다.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

double calculateArea(double radius) {
    srand(time(NULL));
    int points = 1000000;
    int inside_circle = 0;
    for (int i = 0; i < points; i++) {
        double x = (double)rand() / RAND_MAX * 2 * radius - radius;
        double y = (double)rand() / RAND_MAX * 2 * radius - radius;
        if (x * x + y * y <= radius * radius) {
            inside_circle++;
        }
    }
    return 4.0 * radius * radius * inside_circle / points;
}

int main() {
    double radius;
    printf("반지름을 입력하세요: ");
    scanf("%lf", &radius);
    printf("원의 면적 (근사값): %.2f\n", calculateArea(radius));
    return 0;
}
        

방법 5: 적분을 통한 계산

원의 면적을 적분(리만 합) 방식으로 근사 계산합니다.

#include <stdio.h>
#include <math.h>

double calculateArea(double radius) {
    int n = 1000000; // 세분화 수
    double sum = 0.0;
    double dx = 2.0 * radius / n;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        double x = -radius + i * dx;
        double y = sqrt(radius * radius - x * x);
        sum += y * dx;
    }
    return 4.0 * sum; // 사분면 4배
}

int main() {
    double radius;
    printf("반지름을 입력하세요: ");
    scanf("%lf", &radius);
    printf("원의 면적 (근사값): %.2f\n", calculateArea(radius));
    return 0;
}
        

각 방법은 정확도와 코드 복잡성 측면에서 장단점이 있습니다. 상수 PI(방법 1)와 M_PI(방법 2)는 간단하고 정확하며 코딩 테스트에 적합합니다. 몬테카를로(방법 4)와 적분(방법 5)은 근사 계산으로 교육적이며, 실제로는 덜 사용됩니다.

설명

• 방법 1: 상수 PI 사용: 고정된 PI 값을 상수로 정의하여 간단히 계산. 간단하지만 PI의 정밀도에 의존.
• 방법 2: math.h의 M_PI 사용: 표준 라이브러리의 M_PI를 사용하여 신뢰성 높음. 컴파일러에 따라 M_PI 정의 필요 (-lm 플래그).
• 방법 3: 사용자 정의 PI 함수: atan(1)을 사용해 PI를 동적으로 계산. math.h에 의존하지만 유연함.
• 방법 4: 몬테카를로 방법: 확률적 접근으로 원의 면적을 근사. 정확도는 낮지만 교육적으로 유용.
• 방법 5: 적분을 통한 계산: 리만 합으로 원의 면적을 근사. 계산이 복잡하고 시간이 오래 걸리지만 수학적 이해를 돕음.

각 코드 예시는 반지름(radius) 입력에 따라 면적을 계산하며, 출력은 소수점 둘째 자리까지 표시됩니다 (예: radius=5일 때 면적 ≈ 78.54). 코딩 테스트에서는 방법 1 또는 2가 가장 실용적입니다.