Codewars 문제풀기 (05/05)

Bouncing Balls

• 높이 h에서 공을 떨어뜨린다. 공은 바닥에 닿고 튀어 오르는데 h의 2/3만큼 다시 튀어오른다(bounce = 0.66), window높이에 있는 사람은 공을 몇번 볼 수 있는지 리턴해라

• h는 0보다 커야하고, bounce는 0~1, window는 h보다 작아야한다. 어느 조건도 만족하지 못한다면 -1을 리턴한다.

  h = 3, bounce = 0.66, window = 1.5 👉 bouncingBall(3.0, 0.66, 1.5) 👉 3
  h = 30, bounce = 0.66, window = 1.5 👉 bouncingBall(3.0, 0.66, 1.5) 👉 15
  h = 3, bounce = 1, window = 1.5 👉 bouncingBall(3.0, 0.66, 1.5) 👉 -1
  

1. Test와 리팩토링

• 테스트 1 - 입력 조건을 만족하지 못하면 -1을 리턴한다.

  • 테스트 코드

    @Test
    public void testShouldReturnNegative1WhenConditionNotMet() {
      // Given: Set condition not fulfilled
      double h = 0;
      double bounce = 2;
      double window = 5;
        
      // When: Call bouncingBall method
      int actual = BouncingBall.bouncingBall(h, bounce, window);
          
      // Then: Should return -1
      assertEquals(-1, actual);
    }
    

  • 실제 코드

      public class BouncingBall {
          
        public static int bouncingBall(double h, double bounce, double window) {
          if (h <= 0 || bounce <= 0 || bounce >= 1 || window >= h;) {
            return -1;
          }
          return 0;
        }
      }
    

  • 리팩토링 - if문 check부분을 메서드로 추출

    package bouncingBalls_20200505;
        
    public class BouncingBall {
        
      public static int bouncingBall(double h, double bounce, double window) {
        if (isFulfilledCondition(h, bounce, window)) {
          return -1;
        }
        
        return 0;
      }
        
      private static boolean isFulfilledCondition(double h, double bounce, double window) {
        return h <= 0 || bounce <= 0 || bounce >= 1 || window >= h;
      }
    }
    

• 테스트 2 - h=3.0, bounce=0.66, window=1.5 이면 3을 리턴한다.

  • 테스트 코드

    @Test
    @DisplayName("test should return 3 when h=3.0, bounce=0.66, window=1.5")
    public void test1() {
      // Given: Set condition
      double h = 3.0;
      double bounce = 0.66;
      double window = 1.5;
        
      // When: Call bouncingBall method
      int actual = BouncingBall.bouncingBall(h, bounce, window);
          
      // Then: Should return 3
      assertEquals(3, actual);
    }
    

  • 실제 코드

    public class BouncingBall {
        
      public static int bouncingBall(double h, double bounce, double window) {
        if (isFulfilledCondition(h, bounce, window)) {
          return -1;
        }
        int count = 0;
        while (Math.pow(bounce, count) > window / h) {
          count++;
        }
        
        return count * 2 - 1;
      }
        
      private static boolean isFulfilledCondition(double h, double bounce, double window) {
        return h <= 0 || bounce <= 0 || bounce >= 1 || window >= h;
      }
    }
    

    • 식을 계산해보면 처음에 h높이에서 떨어지면 h * 0.66 만큼 튀어오르고, 다시 떨어지면 h * 0.66² 만큼 튀어오른다. 그래서 h * 0.66^n 이 window높이보다 작아지면 window에서 공을 더이상 볼 수 없다. 공은 튀어오를때 한번, 최고점에 오른 후 다시 떨어질 때 한번, 한번 튀어오를때 두번 볼 수 있고, 처음 떨어질 때 1번 볼 수 있으니 count * 2 -1로 계산했다.

  • 리팩토링 - 반복문을 수학식으로 표현

    package bouncingBalls_20200505;
        
    public class BouncingBall {
        
      public static int bouncingBall(double h, double bounce, double window) {
        if (isFulfilledCondition(h, bounce, window)) {
          return -1;
        }
        
        int bounceCount = (int) (Math.log10(window / h) / Math.log10(bounce));
        
        return bounceCount * 2 + 1;
      }
        
      private static boolean isFulfilledCondition(double h, double bounce, double window) {
        return h <= 0 || bounce <= 0 || bounce >= 1 || window >= h;
      }
    }
        
    

    • 수식으로 나타내면

      

      이 식을 만족하는 n * 2 +1을 하면 된다. (b는 bounce, w는 window)

      n으로 나타내면 결국

      

      이다.

---

2. 답 비교, 느낀점

Best Practice 가장 많이 받은 코드

public class BouncingBall {
  
  public static int bouncingBall(double h, double bounce, double window) {
    if ((h <= 0) || (window >= h) || (bounce <= 0) || (bounce >= 1))
      return -1;
    int seen = -1;
    while (h > window) {
          seen += 2;
          h = h * bounce;
    }
      return seen;
    
  }
}

• while문을 이용해서 계산했다.
• 본 횟수를 -1로 초기화 해서 계산했다.

그 외 신박하다고 생각한 코드

public class BouncingBall {
  
  public static int bouncingBall(double h, double bounce, double window) {
      if (h <= 0 || bounce <= 0 || bounce >= 1 || window >= h) {
        return -1;
      }
      return 2 + bouncingBall(h * bounce, bounce, window);
  }
}

• 재귀 함수로 해결했다. 조건에 만족하지 않으면 -1 하기 때문에 결국 최종 계산에서 -1을 해서 답이 나온다.