第八周实验指导任务1--实现复数类中的运算符重载
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/* (程序头部注释开始)
* 程序的版权和版本声明部分
* Copyright (c) 2011, 烟台大学计算机学院学生
* All rights reserved.
* 文件名称:定义一个复数类重载运算符+、-、*、/,使之能用于复数的加减乘除。
* 作 者: 雷恒鑫
* 完成日期: 2012 年 04 月 05 日
* 版 本 号: V1.0
* 对任务及求解方法的描述部分
* 输入描述:
* 问题描述:
* 程序输出:
* 程序头部的注释结束
*/
方案一:用类的成员函数完成运算符的重载:
#include<iostream>using namespace std;class Complex{public:Complex(){real=0;imag=0;}Complex(double r,double i){real=r;imag=i;}Complex operator+(Complex &c2);Complex operator-(Complex &c2);Complex operator*(Complex &c2);Complex operator/(Complex &c2);void display();private:double real;double imag;};//下面定义成员函数//复数相加: (a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.Complex Complex::operator+(Complex &c2) { Complex c; c.real=real+c2.real; c.imag=imag+c2.imag; return c; } //复数相减:(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i. Complex Complex::operator-(Complex &c2) { Complex c; c.real=real-c2.real; c.imag=imag-c2.imag; return c; } //复数相乘:(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(bc+ad)i. Complex Complex::operator*(Complex &c2) { Complex c; c.real=real*c2.real-imag*c2.imag; c.imag=imag*c2.real+real*c2.imag; return c; } //复数相除:(a+bi)/(c+di)=(ac+bd)/(c^2+d^2) +(bc-ad)/(c^2+d^2)i Complex Complex::operator/(Complex &c2) { Complex c; double d=c2.real*c2.real+c2.imag*c2.imag; c.real=(real*c2.real+imag*c2.imag)/d; //此处有危险未排除:除法溢出 c.imag=(imag*c2.real-real*c2.imag)/d; return c; } void Complex::display( ) { cout<<"("<<real<<","<<imag<<"i)"<<endl; } int main(){Complex c1(3,4),c2(5,-10),c3;cout<<"c1=";c1.display();cout<<"c2=";c2.display();c3=c1+c2;cout<<"c1+c2=";c3.display();c3=c1-c2;cout<<"c1-c2=";c3.display();c3=c1*c2;cout<<"c1*c2=";c3.display();c3=c1/c2;cout<<"c1/c2=";c3.display();system("pause");return 0;}
运行结果:
方案二:请用类的友元函数,而不是成员函数,完成上面提及的运算符的重载:
#include<iostream>using namespace std;class Complex{public:Complex(){real=0;imag=0;}Complex(double r,double i){real=r;imag=i;}friend Complex operator+(Complex &c1,Complex &c2);friend Complex operator-(Complex &c1,Complex &c2);friend Complex operator*(Complex &c1,Complex &c2);friend Complex operator/(Complex &c1,Complex &c2);friend void display(Complex &c2);private:double real;double imag;};//下面定义友元函数//复数相加: (a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.Complex operator+(Complex &c1,Complex &c2) { Complex c; c.real=c1.real+c2.real; c.imag=c1.imag+c2.imag; return c; } //复数相减:(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i. Complex operator-(Complex &c1,Complex &c2) { Complex c; c.real=c1.real-c2.real; c.imag=c1.imag-c2.imag; return c; } //复数相乘:(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(bc+ad)i. Complex operator*(Complex &c1,Complex &c2) { Complex c; c.real=c1.real*c2.real-c1.imag*c2.imag; c.imag=c1.imag*c2.real+c1.real*c2.imag; return c; } //复数相除:(a+bi)/(c+di)=(ac+bd)/(c^2+d^2) +(bc-ad)/(c^2+d^2)i Complex operator/(Complex &c1,Complex &c2) { Complex c; double d=c2.real*c2.real+c2.imag*c2.imag; c.real=(c1.real*c2.real+c1.imag*c2.imag)/d; //此处有危险未排除:除法溢出 c.imag=(c1.imag*c2.real-c1.real*c2.imag)/d; return c; } void display(Complex &c2) { cout<<"("<<c2.real<<","<<c2.imag<<"i)"<<endl; } int main(){Complex c1(3,4),c2(5,-10),c3;cout<<"c1=";display(c1);cout<<"c2=";display(c2);c3=c1+c2;cout<<"c1+c2=";display(c3);c3=c1-c2;cout<<"c1-c2=";display(c3);c3=c1*c2;cout<<"c1*c2=";display(c3);c3=c1/c2;cout<<"c1/c2=";display(c3);system("pause");return 0;}
运行结果:
方案三:在方案二的基础上,扩展+、-、*、/运算符的功能,使之能与double型数据进行运算。设Complex c; double d; c?d和d?c的结果为将d视为实部为d的复数同c运算的结果(其中?为+、-、*、/之一)。另外,定义一目运算符-,-c相当于0-c。
#include<iostream>using namespace std;class Complex{public:Complex(){real=0;imag=0;}Complex(double r,double i){real=r;imag=i;}friend Complex operator+(Complex &c1,Complex &c2);friend Complex operator-(Complex &c1,Complex &c2);friend Complex operator-(Complex &c2);friend Complex operator*(Complex &c1,Complex &c2);friend Complex operator/(Complex &c1,Complex &c2);friend Complex operator+(Complex &c1,const double &d);friend Complex operator+(const double &d, Complex &c);friend void display(Complex &c2);private:double real;double imag;};//下面定义友元函数//复数相加: (a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.Complex operator+(Complex &c1,Complex &c2) { Complex c; c.real=c1.real+c2.real; c.imag=c1.imag+c2.imag; return c; } Complex operator+(Complex &c1,const double &d){return Complex(c1.real+d, c1.imag);}Complex operator+(const double &d, Complex &c1){return Complex(c1.real+d, c1.imag);} //复数相减:(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i. Complex operator-(Complex &c1,Complex &c2) { Complex c; c.real=c1.real-c2.real; c.imag=c1.imag-c2.imag; return c; } Complex operator-(Complex &c2){return Complex(-c2.real, -c2.imag);}//复数相乘:(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(bc+ad)i. Complex operator*(Complex &c1,Complex &c2) { Complex c; c.real=c1.real*c2.real-c1.imag*c2.imag; c.imag=c1.imag*c2.real+c1.real*c2.imag; return c; } //复数相除:(a+bi)/(c+di)=(ac+bd)/(c^2+d^2) +(bc-ad)/(c^2+d^2)i Complex operator/(Complex &c1,Complex &c2) { Complex c; double d=c2.real*c2.real+c2.imag*c2.imag; c.real=(c1.real*c2.real+c1.imag*c2.imag)/d; //此处有危险未排除:除法溢出 c.imag=(c1.imag*c2.real-c1.real*c2.imag)/d; return c; } void display(Complex &c2) { cout<<"("<<c2.real<<","<<c2.imag<<"i)"<<endl; } int main(){Complex c1(3,4),c2(5,-10),c3,c4;cout<<"c1=";display(c1);cout<<"c2=";display(c2);c3=c1+c2;cout<<"c1+c2=";display(c3);c3=c1-c2;cout<<"c1-c2=";display(c3);c3=c1*c2;cout<<"c1*c2=";display(c3);c3=c1/c2;cout<<"c1/c2=";display(c3); c4=c1+3.14;cout<<"c1+3.14=";display(c4);c4=3.14+c1;cout<<"3.14+c1=";display(c4);c4=-c1;cout<<"-c1=";display(c4);system("pause");return 0;}
运行结果:
经验积累:
1.老师:在声明friend Complex operato+ (Complex &c, const double &d)函数时为什么要在double &d前加const,不加const为什么会出现错误?
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