Java プログラムについて、 val1からval2（両方とも自然数）までのすべての整数、偶数、奇数の足し算をしたいです

Question

Java プログラムについて、

val1からval2（両方とも自然数）までのすべての整数、偶数、奇数の足し算をしたいですが、

一番最初のメソッドには、「0」→整数の足し算、「1」→偶数の足し算、「2」→奇数の足し算
上述のように設定したいですがどういうふうに書けばいいかわかりません。

つまり、実行結果のところに「val1、val2、0」を打てばすべての整数の足し算をしてくれる、そして「val1、val2、1」を打てばすべての偶数の足し算をしてるプログラムを作りたいです。

今はこれしか書けてないです。
public class Step2
{
public static viod main(String[]args)
{

int i,sum,sum1,sum2;

sum=0;
sum1=0;
sum2=0;
for(i=1;i<=100;i++){
sum+=i;
if(i%2==1)sum1+=i;
if(i%2==0)sum2+=i;
}

printf("1から100までの総和=%d\n",sum);
printf("奇数だけの総和=%d\n",sum1);
printf("偶数だけの総和=%d\n",sum2);

}
}

メソッドの部分、つまり
「0」→整数の足し算、「1」→偶数の足し算、「2」→奇数の足し算
この設定をどう書けばいいですか？教えてください！！よろしくお願いいたします。

Answer 1

和の公式

自然数の和 (1 から n) n個 : n * (n + 1) / 2
偶数の和 (2 から 2n) n個 : n * (n + 1)
奇数の和 (1 から 2n-1) n個 : n ^ 2

ラムダ式

和の公式をラムダ式で表します。どれも 1 から n までの和。

n -> n*(n+1)/2 // 自然数
n -> (int)Math.pow(Math.ceil(n/2.0), 2)) // 奇数
n -> (n/2)*(n/2)+(n/2) // 偶数

合成関数

x から y までの和は、和(y) - 和(x - 1)だから。

BiFunction<Integer,Integer,Integer> rangeSum(IntFunction<Integer> f) {
    return (x,y) -> f.apply(y) - f.apply(x-1);
}

和の計算

1から5までの和の計算。1から1、2から2でも正しく計算します。

rangeSum(n -> n*(n+1)/2).apply(1,5); // 自然数
rangeSum(n -> (int)Math.pow(Math.ceil(n/2.0), 2))).apply(1,5); // 奇数
rangeSum(n -> (n/2)*(n/2)+(n/2)).apply(1,5);// 偶数

訂正 2019-10-08
奇数の和の範囲の誤りを訂正しました。
diffの名称をrangeSumに変更しました。

追記 2019-10-08

合成関数(y < x にも対応)

BinaryOperator<Integer> maxBy = BinaryOperator.maxBy(Integer::compare);
BinaryOperator<Integer> minBy = BinaryOperator.minBy(Integer::compare);
BiFunction<Integer,Integer,Integer> rangeSum(IntFunction<Integer> f) {
  return (x,y) -> f.apply(maxBy.apply(x,y)) - f.apply(minBy.apply(x,y)-1);
}

和の計算

rangeSum(n -> n*(n+1)*(2*n+1)/6).apply(1,5); // 自然数の二乗の和
rangeSum(n -> (int)Math.pow(n*(n+1)/2, 2)).apply(1,5); // 自然数の三乗の和

Comments

[sylvia1na]

確認が遅くなり、申し訳ありません。ありがとうございます！

[xebme]

和の公式に適用できる高階関数の例をあげてみました。しかし、Javaの関数インターフェイスは使いにくいです。追記したらカリー化も必要か？ツッコミどころの多い解答で申し訳ありません。

Answer 2

入力が1なら偶数の和を、2なら奇数の和を、0なら偶数の和と奇数の和の合計をそれぞれ出力すればいいのでは？

Comments

[sylvia1na]

そうです！とりあえず入力が1なら偶数の和を、2なら奇数の和を計算させてほしいですね。一番最初のメソッドはどういうふうに書けばいいかわかりません....

[swordone]

いや、和は求められてるんだから、あとは入力を判別するだけでは？

Answer 3

for文を使わずにIntStream.rangeClosed(start, end).filter(pred).sum()とすればいいと思います。

import java.util.function.IntPredicate;
import java.util.stream.IntStream;
import java.util.Scanner;

public class prog {
	public static int calcSum(int start, int end, IntPredicate pred) {
		return IntStream.rangeClosed(start, end).filter(pred).sum();
	}
	public static void main(String[] args) {
		var sc = new Scanner(System.in);
		while (true) {
			var start = sc.nextInt();
			var end = sc.nextInt();
			var cond = sc.nextInt();
			String str = null;
			IntPredicate pred = null;
			switch (cond) {
				case 0:
					str = "全体";
					pred = i -> true;
					break;
				case 1:
					str = "偶数";
					pred = i -> i % 2 == 0;
					break;
				case 2:
					str = "奇数";
					pred = i -> i % 2 != 0;
					break;
				default:
					System.out.println("指定外のため終了します。");
					return;
			}
			var result = calcSum(start, end, pred);
			System.out.printf("%dから%dの%sの総和は%dです。\n", start, end, str, result);
		}
	}
}

wandboxでの実行結果