Точная арифметика дробей

Представьте дробь как [числитель, знаменатель]. Примените операцию к первой и второй дробям: сложение, вычитание, умножение или деление. Для модуля используйте только первую дробь. Для возведения в степень возведите первую дробь в целую степень и игнорируйте вторую. Верните результат в виде несократимой дроби с положительным знаменателем. Ноль нормализуйте как [0, 1]. Все деления и отрицательные степени во входных данных определены.

Реализуйте функцию rational_arithmetic(operation, first, second, exponent).

Входные данные

operation: Название операции.

first: Два целых числа, представляющих первую дробь.

second: Два целых числа, представляющих вторую дробь; используйте [0, 1], если не используется.

exponent: Степень для возведения в степень; используйте 0 для остальных операций.

Выходные данные

Верните [числитель, знаменатель] в сокращённом виде с положительным знаменателем.

Ограничения

operation — это add, subtract, multiply, divide, absolute или power. Модули числителя и знаменателя обеих дробей не превышают 100; знаменатели не равны нулю. −6 ≤ exponent ≤ 6. Для divide числитель второй дроби не равен нулю. Для отрицательной степени числитель первой дроби не равен нулю. Нулевая степень — это [1, 1], включая 0⁰ по условию задачи. Все значения помещаются в знаковый 64-битный тип.

Примеры

Ввод:
first = [1, 6]
second = [1, 4]
exponent = 0
operation = "add"

Ожидаемый вывод:
expected = [5, 12]

Ввод:
std::vector<long long> first = {1, 6};
std::vector<long long> second = {1, 4};
long long exponent = 0;
std::string operation = "add";

Ожидаемый вывод:
std::vector<long long> expected = {5, 12};

Ввод:
long[] first = new long[] {1, 6};
long[] second = new long[] {1, 4};
long exponent = 0;
string operation = "add";

Ожидаемый вывод:
long[] expected = new long[] {5, 12};

Ввод:
first = [2, 3]
second = [0, 1]
exponent = -2
operation = "power"

Ожидаемый вывод:
expected = [9, 4]

Ввод:
std::vector<long long> first = {2, 3};
std::vector<long long> second = {0, 1};
long long exponent = -2;
std::string operation = "power";

Ожидаемый вывод:
std::vector<long long> expected = {9, 4};

Ввод:
long[] first = new long[] {2, 3};
long[] second = new long[] {0, 1};
long exponent = -2;
string operation = "power";

Ожидаемый вывод:
long[] expected = new long[] {9, 4};

Ссылки

Это задание адаптировано для CodeUtility. Следуйте условию и ограничениям выше.

• Rational Numbers