C++第8周(春)项目3 分数类中的运算符重载
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【项目3-分数类中的运算符重载】实现分数类中的运算符重载,在分数类中可以完成分数的加减乘除(运算后再化简)、比较(6种关系)的运算。可以以第5周项目2的代码为基础开始工作。
class CFraction{private: int nume; // 分子 int deno; // 分母public: //构造函数及运算符重载的函数声明};//重载函数的实现及用于测试的main()函数
#include <iostream>#include <Cmath>using namespace std;class CFraction{private: int nume; // 分子 int deno; // 分母public: CFraction(int nu=0,int de=1):nume(nu),deno(de) {} void simplify(); void display(); CFraction operator+(const CFraction &c); //两个分数相加,结果要化简 CFraction operator-(const CFraction &c); //两个分数相减,结果要化简 CFraction operator*(const CFraction &c); //两个分数相乘,结果要化简 CFraction operator/(const CFraction &c); //两个分数相除,结果要化简 bool operator>(const CFraction &c); bool operator<(const CFraction &c); bool operator==(const CFraction &c); bool operator!=(const CFraction &c); bool operator>=(const CFraction &c); bool operator<=(const CFraction &c);};// 分数化简void CFraction::simplify(){ int m,n,r; m=fabs(deno); //此处存在bug,请参看评论1楼 n=fabs(nume); while(r=m%n) // 求m,n的最大公约数 { m=n; n=r; } deno/=n; // 化简 nume/=n; if (deno<0) // 将分母转化为正数 { deno=-deno; nume=-nume; }}//显示分数void CFraction::display(){ cout<<"("<<nume<<"/"<<deno<<")"<<endl;}// 分数相加CFraction CFraction::operator+(const CFraction &c){ CFraction t; t.nume=nume*c.deno+c.nume*deno; t.deno=deno*c.deno; t.simplify(); return t;}// 分数相减CFraction CFraction:: operator-(const CFraction &c){ CFraction t; t.nume=nume*c.deno-c.nume*deno; t.deno=deno*c.deno; t.simplify(); return t;}// 分数相乘CFraction CFraction:: operator*(const CFraction &c){ CFraction t; t.nume=nume*c.nume; t.deno=deno*c.deno; t.simplify(); return t;}// 分数相除CFraction CFraction:: operator/(const CFraction &c){ CFraction t; if (!c.nume) return *this; //除法无效时,这种情况需要考虑,但这种处理仍不算合理 t.nume=nume*c.deno; t.deno=deno*c.nume; t.simplify(); return t;}// 分数比较大小bool CFraction::operator>(const CFraction &c){ int this_nume,c_nume,common_deno; this_nume=nume*c.deno; // 计算分数通分后的分子,同分母为deno*c.deno c_nume=c.nume*deno; common_deno=deno*c.deno; //if (this_nume>c_nume) return true; 无法应对common_deno<0的情形 //下面的语句更简练的一种写法if ((this_nume-c_nume)*common_deno>0) return true; if ((this_nume>c_nume&&common_deno>0)||(this_nume<c_nume&&common_deno<0)) return true; // 将通分后的分子比较大小 return false;}// 分数比较大小bool CFraction::operator<(const CFraction &c){ int this_nume,c_nume,common_deno; this_nume=nume*c.deno; c_nume=c.nume*deno; common_deno=deno*c.deno; if ((this_nume-c_nume)*common_deno<0) return true; return false;}// 分数比较大小bool CFraction::operator==(const CFraction &c){ if (*this!=c) return false; return true;}// 分数比较大小bool CFraction::operator!=(const CFraction &c){ if (*this>c || *this<c) return true; return false;}// 分数比较大小bool CFraction::operator>=(const CFraction &c){ if (*this<c) return false; return true;}// 分数比较大小bool CFraction::operator<=(const CFraction &c){ if (*this>c) return false; return true;}int main(){ CFraction x(1,3),y(-5,10),s; cout<<"分数x=1/3 y=-5/10"<<endl; s=x+y; cout<<"x+y="; s.display(); s=x-y; cout<<"x-y="; s.display(); s=x*y; cout<<"x*y="; s.display(); s=x/y; cout<<"x/y="; s.display(); x.display(); if (x>y) cout<<"大于"<<endl; if (x<y) cout<<"小于"<<endl; if (x==y) cout<<"等于"<<endl; y.display(); cout<<endl; return 0;}
【项目3扩展(选做)-分数类和整型数的四则运算】在项目3的基础上拓展。分数类中的对象可以和整型数进行四则运算,且运算符合交换律。例如:CFraction a(1,3),b; int i=2; 可以完成b=a+i;。同样,可以完成i+a, 45+a, a*27, 5/a等各种运算。
参考解答:
#include <iostream>using namespace std;class CFraction{private:int nume; // 分子int deno; // 分母public:CFraction(int nu=0,int de=1):nume(nu),deno(de){}void simplify();void display();friend CFraction operator+(const CFraction &c1, const CFraction &c2); //两个分数相加,结果要化简friend CFraction operator-(const CFraction &c1, const CFraction &c2); //两个分数相减,结果要化简friend CFraction operator*(const CFraction &c1, const CFraction &c2); //两个分数相乘,结果要化简friend CFraction operator/(const CFraction &c1, const CFraction &c2); //两个分数相除,结果要化简friend CFraction operator+(const CFraction &c, int i); friend CFraction operator+(int i, const CFraction &c ); friend CFraction operator-(const CFraction &c, int i); friend CFraction operator-(int i, const CFraction &c ); friend CFraction operator*(const CFraction &c, int i); friend CFraction operator*(int i, const CFraction &c ); friend CFraction operator/(const CFraction &c, int i); friend CFraction operator/(int i, const CFraction &c ); CFraction operator+(); //取正一目运算CFraction operator-(); //取反一目运算friend bool operator>(const CFraction &c1, const CFraction &c2);friend bool operator<(const CFraction &c1, const CFraction &c2);friend bool operator==(const CFraction &c1, const CFraction &c2);friend bool operator!=(const CFraction &c1, const CFraction &c2);friend bool operator>=(const CFraction &c1, const CFraction &c2);friend bool operator<=(const CFraction &c1, const CFraction &c2);friend bool operator>(const CFraction &c, int i);friend bool operator>(int i, const CFraction &c);friend bool operator<(const CFraction &c, int i);friend bool operator<(int i, const CFraction &c);friend bool operator==(const CFraction &c, int i);friend bool operator==(int i, const CFraction &c);friend bool operator!=(const CFraction &c, int i);friend bool operator!=(int i, const CFraction &c);friend bool operator>=(const CFraction &c, int i);friend bool operator>=(int i, const CFraction &c);friend bool operator<=(const CFraction &c, int i);friend bool operator<=(int i, const CFraction &c);};// 分数化简void CFraction::simplify(){int m,n,r;m=abs(deno);n=abs(nume);while(r=m%n) // 求m,n的最大公约数{m=n;n=r;}deno/=n; // 化简nume/=n;if (deno<0) // 将分母转化为正数{deno=-deno;nume=-nume;}}//显示分数void CFraction::display(){cout<<"("<<nume<<"/"<<deno<<")"<<endl;}// 分数相加CFraction operator+(const CFraction &c1, const CFraction &c2){CFraction t;t.nume=c1.nume*c2.deno+c2.nume*c1.deno;t.deno=c1.deno*c2.deno;t.simplify();return t;}// 分数相减CFraction operator-(const CFraction &c1, const CFraction &c2){CFraction t;t.nume=c1.nume*c2.deno-c2.nume*c1.deno;t.deno=c1.deno*c2.deno;t.simplify();return t;}// 分数相乘CFraction operator*(const CFraction &c1, const CFraction &c2){CFraction t;t.nume=c1.nume*c2.nume;t.deno=c1.deno*c2.deno;t.simplify();return t;}// 分数相除CFraction operator/(const CFraction &c1, const CFraction &c2){CFraction t;if (!c2.nume) return c1;t.nume=c1.nume*c2.deno;t.deno=c1.deno*c2.nume;t.simplify();return t;}CFraction operator+(const CFraction &c, int i){CFraction c1(c.nume+i*c.deno,c.deno);c1.simplify();return c1;}CFraction operator+(int i, const CFraction &c ){CFraction c1(c.nume+i*c.deno,c.deno);c1.simplify();return c1;}CFraction operator-(const CFraction &c, int i) {CFraction c1(c.nume-i*c.deno,c.deno);c1.simplify();return c1;}CFraction operator-(int i, const CFraction &c ){CFraction c1(i*c.deno-c.nume,c.deno);c1.simplify();return c1;}CFraction operator*(const CFraction &c, int i){CFraction c1(c.nume*i,c.deno);c1.simplify();return c1;}CFraction operator*(int i, const CFraction &c ){CFraction c1(c.nume*i,c.deno);c1.simplify();return c1;}CFraction operator/(const CFraction &c, int i){CFraction c1(c.nume,c.deno*i);c1.simplify();return c1;}CFraction operator/(int i, const CFraction &c ){CFraction c1(i*c.deno,c.nume);c1.simplify();return c1;}// 分数取正号CFraction CFraction:: operator+(){return *this;}// 分数取负号CFraction CFraction:: operator-(){CFraction c;c.nume=-nume;c.deno=-deno;return c; }// 分数比较大小bool operator>(const CFraction &c1, const CFraction &c2){int c1_nume,c2_nume,common_deno;c1_nume=c1.nume*c2.deno; // 计算分数通分后的分子,同分母为c1.deno*c2.denoc2_nume=c2.nume*c1.deno; common_deno=c1.deno*c2.deno;//if (c1_nume>c2_nume) return true; 无法应对common_deno<0的情形//下面的语句更简练的一种写法if ((c1_nume-c2_nume)*common_deno>0) return true;if (c1_nume>c2_nume&&common_deno>0||c1_nume<c2_nume&&common_deno<0) return true; // 将通分后的分子比较大小return false;}// 分数比较大小bool operator<(const CFraction &c1, const CFraction &c2){int c1_nume,c2_nume,common_deno;c1_nume=c1.nume*c2.deno; c2_nume=c2.nume*c1.deno;common_deno=c1.deno*c2.deno;if ((c1_nume-c2_nume)*common_deno<0) return true; return false;}// 分数比较大小bool operator==(const CFraction &c1, const CFraction &c2){if (c1!=c2) return false;return true;}// 分数比较大小bool operator!=(const CFraction &c1, const CFraction &c2){if (c1>c2 || c1<c2) return true;return false;}// 分数比较大小bool operator>=(const CFraction &c1, const CFraction &c2){if (c1<c2) return false;return true;}// 分数比较大小bool operator<=(const CFraction &c1, const CFraction &c2){if (c1>c2) return false;return true;}bool operator>(const CFraction &c, int i){if(c.deno>0) return c.nume>(i*c.deno);else return c.nume<(i*c.deno);}bool operator>(int i, const CFraction &c){if(c.deno>0) return (i*c.deno)>c.nume;else return (i*c.deno)<c.nume;}bool operator<(const CFraction &c, int i){if(c.deno>0) return c.nume<(i*c.deno);else return c.nume>(i*c.deno);}bool operator<(int i, const CFraction &c){if(c.deno>0) return (i*c.deno)<c.nume;else return (i*c.deno)>c.nume;}bool operator==(const CFraction &c, int i){return c.nume==(i*c.deno);}bool operator==(int i, const CFraction &c){return c.nume==(i*c.deno);}bool operator!=(const CFraction &c, int i){return c.nume!=(i*c.deno);}bool operator!=(int i, const CFraction &c){return c.nume!=(i*c.deno);}bool operator>=(const CFraction &c, int i){return !(c<i);}bool operator>=(int i, const CFraction &c){return !(i<c);}bool operator<=(const CFraction &c, int i){return !(c>i);}bool operator<=(int i, const CFraction &c){return !(i>c);}int main(){CFraction x(1,3),y(-5,10),s;cout<<"分数x=1/3 y=-5/10"<<endl;s=+x+y;cout<<"+x+y=";s.display();s=x-y;cout<<"x-y=";s.display();s=x*y;cout<<"x*y=";s.display();s=x/y;cout<<"x/y=";s.display();s=-x+y;cout<<"-x+y=";s.display();x.display();if (x>y) cout<<"大于"<<endl;if (x<y) cout<<"小于"<<endl;if (x==y) cout<<"等于"<<endl;y.display();cout<<endl;CFraction c1(5,3),c2;//以下建议在调试环境中完成测试,c2=c1+5;c2=5+c1;c2=c1-5;c2=5-c1;c2=c1*5;c2=5*c1;c2=c1/5;c2=5/c1;bool b;b=(c1>2);b=(2>c1);return 0;}
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