U04E01 Rational

using System;
namespace Itgam.Math
{
  class Rational
  {
    // Fields
    private int _numerator = 0;
    private int _denominator = 1;

    // Properties
    public int Numerator
    {
      get
      {
        // Forzoso retornar un valor
        return this._numerator;
      }
      set
      {
        this._numerator = value;
      }
    }

    public int Denominator
    {
      get
      {
        return this._denominator;
      }
      set
      {
        if(value == 0){
          throw new System.Exception("Un racional no debe tener un denominador cero");
        }
        this._denominator = value;
      }
    }
    // Constructores
    // Constructor sin parámetros
    public Rational()
    {
      this.Numerator = 0;
      this.Denominator = 1;
    }
    // Constructor Con parámetros
    public Rational(int num, int den)
    {
      this.Numerator = num;
      this.Denominator = den;
    }

    public Rational(string num, string den)
    {
      int iNum = int.Parse(num);
      int iDen = int.Parse(den);
      this.Numerator = iNum;
      this.Denominator = iDen;
    }
    // Functional Members
    public string Print()
    {
      // Antes de imprimir aplico la reducción
      this.Reduction();
      // Se retorna en string la representacion
      // del racional
      if(this._denominator == 1)
      {
        return $"{this._numerator}";
      }
      return $"{this._numerator}/{this._denominator}";
    }
    // Perfor GCD
    private int GCD(int a, int b)
    {
      // Console.WriteLine($"Par de entrada: ({a},{b})");
      int remainder = 0;
      while(b != 0)
      {
        remainder = a % b;
        a = b;
        b = remainder;
        // Console.WriteLine($"Respuesta: ({a},{b})");
      }
      return a;
    }
    // Reduction Algorithm
    private void Reduction()
    {
      int gcd = this.GCD(this._numerator,this._denominator);
      this._numerator = this._numerator / gcd;
      this._denominator = this._denominator / gcd;
    }
    // ------------------------------------------
    // Crear metodos de clase / Estaticos
    // ------------------------------------------
    public static void AddOne(Rational input)
    {
      input._numerator += input._denominator;
      input._denominator += input._denominator;
    }

    // Metodo que suma racionales
    public static Rational Add(Rational r1, Rational r2)
    {
      // Creando un nuevo racional para guardar
      // el resultado de la suma
      Rational result = new Rational();
      // Sumando los racionales
      result.Numerator = r1.Numerator * r2.Denominator  + r2.Numerator * r1.Denominator;
      result.Denominator = r1.Denominator * r2.Denominator;
      //
      return result;
    }

    public static Rational Sub(Rational r1, Rational r2)
    {
      // Creando un nuevo racional para guardar
      // el resultado de la suma
      Rational result = new Rational();
      // Sumando los racionales
      result.Numerator = r1.Numerator * r2.Denominator  - r2.Numerator * r1.Denominator;
      result.Denominator = r1.Denominator * r2.Denominator;
      //
      return result;
    }

    public static Rational Prod(Rational r1, Rational r2)
    {
      // Creando un nuevo racional para guardar
      // el resultado de la suma
      Rational result = new Rational();
      // Sumando los racionales
      result.Numerator = r1.Numerator * r2.Numerator;
      result.Denominator = r1.Denominator * r2.Denominator;
      //
      return result;
    }

    public static Rational Quot(Rational r1, Rational r2)
    {
      // Creando un nuevo racional para guardar
      // el resultado de la suma
      Rational result = new Rational();
      // Sumando los racionales
      result.Numerator = r1.Numerator * r2.Denominator;
      result.Denominator = r1.Denominator * r2.Numerator;
      //
      return result;
    }
    // Parseo de string a Rational
    public static Rational Parse(string str, char separator = '/')
    {
      // Crear el Racional de salida
      var rational = new Rational();
      // Buscamos el separador
      if(str.IndexOf(separator) < 0)
      {
        throw new FormatException("No se pudo parsear racional");
      }
      // Partir la cadena con el separador
      // "1/2" ==> Split(/) ==> {[1][2]}
      var rationalArray = str.Split(separator);
      // Se realiza Parseo
      rational.Numerator = int.Parse(rationalArray[0]);
      rational.Denominator = int.Parse(rationalArray[1]);
      // Regreso el racional
      return rational;
    }

    // SOBRE CARGA DE OPERADOR +
    public static Rational operator+(Rational input1, Rational input2)
    {
      // Realizo la suma y retorno el resultado que es un racional
      return Rational.Add(input1, input2);
    }

    public static Rational operator-(Rational input1, Rational input2)
    {
      // Realizo la suma y retorno el resultado que es un racional
      return Rational.Sub(input1, input2);
    }

    public static Rational operator*(Rational input1, Rational input2)
    {
      // Realizo la suma y retorno el resultado que es un racional
      return Rational.Prod(input1, input2);
    }

    public static Rational operator/(Rational input1, Rational input2)
    {
      // Realizo la suma y retorno el resultado que es un racional
      return Rational.Quot(input1, input2);
    }

    // Override del metodo ToString
    public override string ToString()
    {
      return this.Print();
    }
  }
}