C 언어로 구의 부피를 계산하는 방법 완벽 정리

구의 부피란?

구의 부피란 해당 입체 도형이 차지하는 공간의 크기, 즉 용적을 의미합니다. C 언어에서는 간단한 수식만으로 구의 부피를 손쉽게 계산할 수 있습니다.

구의 부피를 구하는 공식은 다음과 같습니다.

$$V\:=\:\frac{4}{3}\Pi\:r^{3}$$

여기서 r은 구의 반지름을 나타냅니다.

알고리즘

구의 부피를 계산하는 절차는 다음과 같습니다.

1단계: 실행 시점에 구의 반지름을 입력받는다
2단계: 변수에 공식을 적용한다
        Volume = (4/3) * 3.14 * rad * rad * rad
3단계: 계산된 부피를 출력한다
4단계: 프로그램을 종료한다

예제 프로그램 1

첫 번째 예제는 반지름을 미리 지정해 둔 값으로 사용하여 구의 부피를 계산하는 프로그램입니다.

#include<stdio.h>
int main(){
    float vol;
    int rad;
    rad=20;
    vol=((4.0f/3.0f) * (3.1415) * rad * rad * rad);
    printf("the volume of a sphere is %f\n",vol);
    return 0;
}

실행 결과

the volume of a sphere is 33509.335938

예제 프로그램 2

두 번째 예제는 사용자로부터 반지름을 직접 입력받아 구의 부피와 표면적을 함께 계산하는 프로그램입니다.

#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main(){
    float rad;
    float area, vol;
    printf("Enter radius of the sphere : \n");
    scanf("%f", &rad);
    area = 4 * (22/7) * rad * rad;
    vol = (4.0/3) * (22/7) * rad * rad * rad;
    printf("Surface area of sphere is: %.3f", area);
    printf("\n Volume of sphere is : %.3f", vol);
    return 0;
}

실행 결과

Enter radius of the sphere :
4
Surface area of sphere is: 192.000
Volume of sphere is : 256.000

참고: 정수 나눗셈에 주의하세요

위 예제 2에서 (22/7)은 정수끼리의 나눗셈이므로 결과가 3으로 처리됩니다. 이로 인해 실제 원주율(약 3.14159)보다 작은 값이 곱해져 계산 정확도가 떨어질 수 있습니다. 더 정밀한 결과를 원한다면 (22.0/7.0)처럼 실수형으로 나누거나, 3.14 또는 math.h 헤더의 M_PI 상수를 사용하는 것이 좋습니다.