C++程序设计-第9周 运算符的重载（之二）

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本周目标是：1. 学会定义类中>>和<<运算符的重载函数；2. 理解通过运算符的重载解决实际问题的方法

【上机项目】
项目1-3直接复制第8周的代码，加入要求的运算符重载定义后，作为第9周的项目另外发博文。
【项目1-Complex类】接第8周项目1，定义Complex类中的<<和>>运算符的重载，实现输入和输出，改造原程序中对运算结果显示方式，使程序读起来更自然。
【项目2-Time类】接第8周项目2，定义Time类中的<<和>>运算符重载，实现时间的输入输出，改造原程序中对运算结果显示方式，使程序读起来更自然。
【项目3-分数类】接第8周项目3，定义分数类中<<和>>运算符重载，实现分数的输入输出，改造原程序中对运算结果显示方式，使程序读起来更自然。
【项目4-一元一次方程类】设计一元一次方程类，求形如ax+b=0的方程的解。
例如：输入3x-8=0时，输出的方程的解为x=2.66667；
再如：输入5s+18=0时，输出的方程的解为s=-3.6； 

class CEquation{private:double a;     // 未知数系数double b;     // 常数项char unknown; // 未知数的符号public:CEquation(double aa=0,double bb=0);   friend istream &operator >> (istream &in,CEquation &e);friend ostream &operator << (ostream &out,CEquation &e);double Solve();   //返回解方程的结果char getUnknown();   //返回未知数用什么符号};int main(){CEquation e;cout<<"请输入一元一次方程(输入格式：3x-8=0)：";cin>>e;   //在两次测试中，分别输入3x-8=0和5s+18=0cout<<"方程为："<<e;cout<<"方程的解为："<<e.getUnknown()<<"="<<e.Solve()<<endl; //对两次测试，分别输出x=...和s=...e.Solve();return 0;}

【项目5（选做）-二维数组类Douary】建立一个二维数组类Douary，使该类中有以下数据成员、成员函数及友员函数，完成矩阵的输入、输出、加、减、相等判断等操作。

class Douary{public:Douary(int m, int n);//构造函数：用于建立动态数组存放m行n列的二维数组（矩阵）元素，并将该数组元素初始化为0Douary::Douary(const Douary &d);  //因为有指针数据成员，复制构造函数需要定义~Douary(); //析构函数：用于释放动态数组所占用的存储空间。friend istream &operator>>(istream &input, Douary &d);//重载运算符“>>”输入二维数组friend ostream &operator<<(ostream &output, Douary &d);//重载运算符“<<”以m行n列形式输出friend Douary operator+(const Douary &d1,const Douary &d2);//两个矩阵相加，规则：对应位置上的元素相加friend Douary operator-(const Douary &d1,const Douary &d2);//两个矩阵相减，规则：对应位置上的元素相减bool operator==(const Douary &d);//判断两个矩阵是否相等，即对应位置上的所有元素是否相等private:int *Array;      //Array 为动态数组指针，构造函数中分配空间用Array = new int[row*col];int row;          //row  为二维数组的行数。int col;          //col   为二维数组的列数。}int main(){Douary d1(2,3),d2(2,3)cout<<"输入d1:"<<endl;  cin>>d1;cout<<"输入d2:"<<endl;  cin>>d2;coutt<<"d1="<<endl;    cout<<d1;coutt<<"d2="<<endl;    cout<<d2;coutt<<"d1+d2="<<endl; cout<<(d1+d2);coutt<<"d1-d2="<<endl;cout<<(d1-d2);cout<<"d1"<<((d1==d2)?"==":"!=")<<"d2"<<endl;return 0;}

【程序阅读】阅读下面的程序，找出并标明其中出现构造函数、友元函数、运算符重载、静态数据成员等语法现象的位置，仔细体会其用法，在以后的设计中能够灵活应用有关方法和技巧

#include <iostream>#include <Cstring>using namespace std;#define MAX 100class CDate  // 定义日期类{private:unsigned short int year;   // 年unsigned short int month;  // 月unsigned short int day;    // 日public:CDate(int y=0,int m=0,int d=0);bool operator < (CDate d);friend istream & operator >> (istream &in,CDate &d);friend ostream & operator<<(ostream &out,CDate &d);friend bool CheckValid(CDate d);friend bool LeapYear(int year);void SetDate(int y,int m,int d);};CDate::CDate(int y,int m,int d):year(y),month(m),day(d){}// 设置日期void CDate::SetDate(int y,int m,int d){year=y;month=m;day=d;}// 重载输入运算符>>istream &operator>>(istream &in,CDate &d){char ch1,ch2;cout<<"请输入日期(输入格式：-3-12)：";while(1){cin>>d.year>>ch1>>d.month>>ch2>>d.day;if (ch1=='-' && ch2=='-')if (CheckValid(d)) break;cerr<<"时间格式不正确! 请重新输入\n";}return cin;}// 重载输出运算符<<ostream &operator<<(ostream &out,CDate &d){out<<d.year<<"年"<<d.month<<"月"<<d.day<<"日";return out;}// 判断日期d1<d2bool CDate::operator < (CDate d){if (year<d.year) return true;if (year>d.year) return false;if (month<d.month) return true;if (month>d.month) return false;if (day<d.day) return true;return false;}// 检查日期合法性bool CheckValid(CDate d){int n;if (d.month<1 || d.month>12) return false;if (d.day<1) return false;n=31;switch(d.month){case 2:if (LeapYear(d.year)) n=29;else              n=28;break;case 4:case 6:case 9:case 11:n=30;break;}if (d.day>n) return false;return true;}// 检查是否为闰年bool LeapYear(int year){if (year%4==0 && year%100 || year%400==0) return true;return false;}class CStudent{private:char *name;              // 姓名bool sex;                // 性别CDate date;              // 出生日期，类对象作数据成员public:static int num;          // 学生人数CStudent();void InputData();friend void Sort();      // 排序friend void FindName();  // 按姓名查询friend void Statistic(); // 按性别统计friend void Display();   // 显示全部信息} stu[MAX];int CStudent::num=0;CStudent::CStudent(){}// 输入信息void CStudent::InputData(){int p;char s[41];cout<<"请输入学生信息（NO."<<num<<"）：\n";cout<<"姓名：";cin>>s;name=new char[strlen(s)+1];strcpy(name,s);cout<<"性别(1-男，-女)：";cin>>p;if (p)  sex=true;else sex=false;cin>>date;cout<<endl;}// 排序void Sort(){int i,j,p,num;char *tn;bool ts;CDate td;num=CStudent::num;for(i=1;i<num;i++){p=i;for(j=i+1;j<=num;j++)if (stu[j].date<stu[p].date) p=j;//找到当前未排序元素中年龄最小的对象的下标if (p==i) continue;//下面交换stu[i]和stu[p]tn=stu[i].name; stu[i].name=stu[p].name; stu[p].name=tn;ts=stu[i].sex; stu[i].sex=stu[p].sex; stu[p].sex=ts;td=stu[i].date; stu[i].date=stu[p].date; stu[p].date=td;}}// 按姓名查询void FindName(){char name[41];int i,num;cout<<"请输入姓名：";cin>>name;num=CStudent::num;for(i=1;i<=num;i++)if (strcmp(stu[i].name,name)==0) break;if (i>num){cout<<"查无此人!"<<endl<<endl;return;}//如果查到了，显示学生信息cout<<"姓名："<<stu[i].name<<endl;cout<<"性别：";if (stu[i].sex) cout<<"男"<<endl;else         cout<<"女"<<endl;cout<<"生日："<<stu[i].date<<endl;cout<<endl;}// 按性别统计void Statistic(){int i,num,s1,s0;num=CStudent::num;s1=0;s0=0;for(i=1;i<=num;i++)if (stu[i].sex==1)s1++;elses0++;cout<<"男生人数："<<s1<<endl;cout<<"女生人数："<<s0<<endl;cout<<endl;}// 显示全部信息void Display(){int i,num;num=CStudent::num;for(i=1;i<=num;i++){cout<<stu[i].name<<"  ";if (stu[i].sex) cout<<"男";else        cout<<"女";cout<<stu[i].date<<endl;}cout<<endl;}void main(){char *menu[]={ "","输入信息","排序","按姓名查询","按性别统计","显示全部信息","退出" };int i,p;bool end;end=false;while(!end){for(i=1;i<7;i++)cout<<i<<"  "<<menu[i]<<endl;cin>>p;switch(p){case 1:                          // 输入信息CStudent::num++;stu[CStudent::num].InputData(); break;case 2:                          // 排序Sort(); break;case 3:                          // 按姓名查询FindName(); break;case 4:                          // 按性别统计人数Statistic(); break;case 5:                          // 显示全部信息Display(); break;case 6:                          // 退出end=true; break;}}}